某公司混合结构办公楼结构设计计算书示例(共29页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上某公司混合结构办公楼结构设计计算书（示例）一、结构方案的确定本工程采用纵横墙承重的混合结构。除承重墙体之外，其余楼、屋面均采用现浇钢筋混凝土楼面和屋面大梁支承楼面屋面板，楼面屋面板主要采用120厚预应力空心板，卫生间采用钢筋混凝土现浇板，9-11轴二楼大会议室屋盖采用钢筋混凝土现浇肋梁屋盖，采用现浇楼梯、雨篷。构件平面布置见结构施工图。根据搂屋盖类型和横墙间距，可以确定，本工程混合结构房屋的静力计算属于刚性方案。二、荷载计算（一）屋面永久荷载标准值：40厚刚性防水层： 0.0425 = 1.0 kN/150厚加气混凝土保温层 0.1510 = 1.5 kN/20厚水泥

2、砂浆找平层 0.0220 = 0.4 kN/120厚预应力空心板（含灌缝） 2.14 kN/15厚混合砂浆板底抹灰 0.01517 = 0.26 kN/屋面永久荷载标准值 = 5.30 kN/屋面可变荷载标准值（不上人屋面） 0.5 kN/ 组合系数c = 0.7 准永久系数q = 0（二）楼面永久荷载标准值：空心板部分15厚水磨石面层 0.01524 = 0.36 kN/20厚水泥砂浆找平层 0.0220 = 0.4 kN/120厚预应力空心板（含灌缝） 2.14 kN/15厚混合砂浆板底抹灰 0.01517 = 0.26 kN/楼面（空心板部分）永久荷载标准值 = 3.16 kN/现浇板部

3、分（板厚80）15厚水磨石面层 0.01524 = 0.36 kN/20厚水泥砂浆找平层 0.0220 = 0.4 kN/80厚现浇板 0.825 = 2.0 kN/15厚混合砂浆板底抹灰 0.01517 = 0.26 kN/楼面（现浇板部分）永久荷载标准值 = 3.02 kN/可变荷载标准值：办公室、会议室、值班室 2.0 kN/ 组合系数c = 0.7 准永久系数q = 0.5走廊、楼梯、卫生间 2.5 kN/ 组合系数c = 0.7 准永久系数q = 0.5（三）墙体荷载（均按20厚水泥砂浆双面粉刷计算）标准值：370墙： 0.37190.02220 = 7.83 kN/240墙： 0.

4、24190.02220 = 5.36 kN/三、预制构件选型（一）预应力空心板（按SG4351预应力混凝土圆孔板图集选用）楼面、屋面荷载值计算位置gk(kN/)qk(kN/)基本组合Qd标准组合Qk准永久组合Qq1.2 gk1.4 qk1.35 gk1.4 cqk搂面办公室、会议室、值班室3.162.006.5926.2265.164.16走廊3.162.507.2926.7165.664.41屋面5.300.57.0607.6455.805.55查0.5m和0.6m宽板选用表，所有跨度，选用荷载等级为1级的板，均能满足要求。（二）钢筋混凝土过梁二楼楼盖及三楼楼盖2至7轴间、二楼楼盖9至11轴

5、间A、D轴过梁均不承受梁板荷载，过梁均可选0级荷载；二楼楼盖及三楼楼盖2至7轴间、二楼楼盖9至11轴间B、C轴，因走廊预制板沿横向布置， 过梁除承受上部墙体荷载外，还承受走廊板传来荷载，线荷载设计值为： 7.2921.2 = 8.75 kN/m固可选1级荷载等级过梁。1/A轴，因楼面梁底标高已接近门洞上口标高，采用在楼面梁局部增加高度的办法，不另设过梁。7-9轴间B、C轴，走廊板传来的线荷载设计值为： 7.2921.65 = 12.03 kN/m固可选2级荷载等级过梁。1-2轴间，因还有卫生间楼面板传来的荷载，可近似按下式计算： B、C轴：8.75（1.23.021.42.5）1.5 = 19

6、.45kN/m固可选2级荷载等级过梁。A、D轴；（1.23.021.42.5）1.5 = 10.7kN/m固可选2级荷载等级过梁。三楼9-11轴间屋盖部分A、D轴窗过梁因承受次梁传来的荷载，窗过梁另行计算确定。屋盖：1-7轴间B、C轴：7.6451.2 = 9.174kN/m固可选1级荷载等级过梁。7-9轴间C轴：线荷载设计值为： 7.6451.65 = 12.61 kN/m固可选2级荷载等级过梁。A、D轴无梁板荷载，可选用0级过梁。四、钢筋混凝土构件设计计算（一）楼面梁：L1（1）（截面250450，C20混凝土，纵筋HRB335级，箍筋HPB300级）1、计算简图梁净跨： ln = 510

7、01202 = 4860 mm计算跨度： l = lna/2b/2 = 5100 mm 1.05ln =1.054860 = 5103mm 5100mm 取计算跨度 l = 5100 mm = 5.1 m荷载：板传来的永久荷载： 3.163.3 = 10.43 kN/m 250450梁自重： 0.250.4525 = 2.81 kN/m 梁侧粉刷重： 20.0150.4517 = 0.23 kN/m 梁上永久荷载标准值 gk = 13.47 kN/m 梁上可变荷载标准值 qk = 3.32 = 6.60 kN/m梁荷载设计值： 1.213.471.46.6 = 25.40 kN/m 1.351

8、3.471.40.76.6 = 24.65 kN/m取梁荷载设计值：（gq）= 25.40 kN/m计算简图如下：2、内力设计值 Mmax = 1 8 （gq）l2 = 1 8 25.405.12 = 82.58 kNm Vn = 1 2 （gq）ln = 1 2 25.404.86 = 61.72 kN3、正截面承载力：采用C20混凝土，HRB335级钢筋，fc= 9.6N/mm2，ft=1.10N/mm2，fy=300N/mm2，b=250mm，h=450mm，纵筋估计排为一排，ho = has=h40mm = 410 mm（一类环境，梁的最小保护层厚度c=20mm，因混凝土强度等级不高于

9、C25，最小保护层厚度加5mm，若箍筋直径按6mm估计、纵向钢筋直径按18mm估计，则as=20mm+5mm+6mm+18mm/2=40mm），sb = 0.399可选 318，实际配筋面积763 mm2，可满足要求。min =0.2% 0.45= 0.45= 0.16%As=763mm2minbh=0.2%250mm450mm=225mm2，满足最小配筋率要求。4、斜截面承载力计算：（箍筋HPB300级，fyv = 270 N/mm2）复核截面：hw / b = 410/250 =1.64 4.00.25fcbho = 0.259.6250410 =246103 N V=61720N截面符合

10、要求。验算是否需要按计算配箍筋：0.7ftbho = 0.71.10250410 = 78925 N V=61720N可按构造要求配置箍筋：满足最小值经、最大间距的要求。选双肢6250（也可选选双肢6300）箍筋满足最小直径、最大间距的要求。L1（1）配筋见施工图(采用平法表示)L2（1）（截面250500，C20混凝土，纵筋HRB335级，箍筋HPB235级）1、计算简图梁净跨： ln = 6000120-185 = 5695 mm计算跨度： l = lna/2b/2 = 6000 mm 1.05ln =1.055695 = 5980mm 6000mm 取计算跨度 l = 5980 mm =

11、 5.98m荷载：板传来的永久荷载： 3.16（3.3+4.2）/2 = 11.85 kN/m 砖墙自重 （3.30.120.5）5.36 = 14.36 kN/m 250500梁自重： 0.250.525 = 3.13 kN/m 梁侧粉刷重： 20.0150.517 = 0.26 kN/m 梁上永久荷载标准值 gk = 29.6 kN/m 梁上可变荷载标准值 qk = 2.12+1.652.5 = 8.33 kN/m梁荷载设计值： 1.229.61.48.33 = 47.18 kN/m 1.3513.471.40.76.6 = 48.12 kN/m取梁荷载设计值：（gq）= 48.12 kN

12、/m计算简图如下：2、内力设计值 Mmax = 1 8 （gq）l2 = 1 8 48.125.982 = 215.1 kNm Vn = 1 2 （gq）ln = 1 2 48.125.695 = 137.0 kN3、正截面承载力：采用C20混凝土，HRB335级钢筋，fc= 9.6N/mm2，ft=1.10N/mm2，fy=300N/mm2，b=250mm，h=500mm，ho = h60 = 440 mm（因弯矩较大，考虑设两排纵向钢筋），sb = 0.399应采用双筋梁。M2=Msb 1fcbh02=215.11060.3991.09.62504402=29.71106 kNm可选 62

13、2，实际配筋面积2281 mm2，可满足要求。min =0.2% 0.45ft/fy = 0.451.1/300 = 0.16%As=2281mm2minbh=0.2%250mm500mm=250mm2，满足最小配筋率要求。4、斜截面承载力计算：（箍筋HPB300级，fyv = 270 N/mm2）复核截面：hw / b = 440/250 =1.76 4.00.25fcbho = 0.259.6250440 =264103 N V=N截面符合要求。验算是否需要按计算配箍筋：0.7ftbho = 0.71.10250440 = 84700 N V=N应按计算配置箍筋：选用双肢8箍筋，Asv =

14、 250.3 =100.6 mm2箍筋间距 sv,min=0.24ft/fyv = 0.241.1/270 = 0.098%按最小配箍率计算：s Asv /(bsv,min) = 100.6/(2500.098%) =411（mm）查教材表5.2.5，箍筋最大间距为200mm。选双肢8200箍筋满足最小直径、最大间距和最小配箍率的要求。L2（1）配筋见施工图(采用平法表示)（二）卫生间现浇板（混凝土C20，钢筋HPB300级）卫生间平面尺寸为3m5.1m，可按四边铰支的双向板计算。可取板厚h = 80mml/45=3000/45= 66.7mm。1、计算简图：计算跨度 lo = lnh =27

15、6080 = 2840 mm荷载：永久荷载标准值： 15厚水磨石面层 0.01524 = 0.36 kN/20厚水泥砂浆找平层 0.0220 = 0.40 kN/80厚现浇板 0.0825 = 2.00 kN/15厚混合砂浆板底抹灰 0.01517 = 0.26 kN/永久荷载标准值 gk = 3.02 kN/可变荷载标准值 qk = 2.5 kN/荷载设计值： gq = 1.23.021.42.5 = 7.124 kN/ 1.353.021.40.72.5 = 6.527 kN/2、内力计算：计算跨度：lx =lxnh = 276080 = 2840 mmly =lynh = 486080

16、= 4940 mmlx / ly = 2840/4940 = 0.575查教材P161表5.3.16，得（lx/ly =0.55和0.60的平均值）mx = 0.0856 my = 0.0226 钢筋混凝土材料泊松比取=0.2，则mx = mx my =0.08560.20.0226 = 0.0901my = my mx =0.02260.20.0856 = 0.0397Mx max = mx (gq）l2 = 0.09017.1242.842 = 5.18 kNmMy max = my（gq）l2 = 0.03977.1242.842 = 2.28 kNm3、正截面承载力计算：采用C20混凝

17、土，HPB300级钢筋，fc= 9.6N/mm2，ft=1.10N/mm2，fy=270N/mm2，b=1000mm，x方向：h=80mm，ho = h25 = 55 mm（保护层厚度c=15mm+5mm=20mm），b = 0.576,sb = 0.410可选 8130，实际配筋面积387 mm2387.2 mm2，可满足要求。min = 0.45ft/fy = 0.451.1/270 = 0.183%0.2% 配筋率y方向：h=80mm，ho = h25 10 = 45 mm（保护层厚度c=20mm），sb = 0.410选 6140，实际配筋面积202 mm2，可满足要求。min = 0

18、.45ft/fy = 0.451.1/270 = 0.183%0.2% 配筋率 4、卫生间现浇板配筋简图（参见下图）： （三）办公楼肋梁楼盖设计计算1、楼盖梁板布置如下图：2、荷载计算：屋面板永久荷载标准值：40厚刚性防水层： 0.0425 = 1.0 kN/150厚加气混凝土保温层 0.1510 = 1.5 kN/20厚水泥砂浆找平层 0.0220 = 0.4 kN/100混凝土现浇板 0.1025 = 2.50 kN/15厚混合砂浆板底抹灰 0.01517 = 0.26 kN/屋面永久荷载标准值 gk = 5.66 kN/屋面可变荷载标准值（屋顶花园，按要求） qk = 3.5 kN/ 组

19、合系数c = 0.7 准永久系数q = 0.5按弹性方法计算时的基本组合折算值：g + q = 1.2gk + 1.4qk = 1.25.661.43.5 = 11.69 kN/ 1.35gk + 1.4c qk = 1.355.661.40.73.5 = 11.07 kN/因而g = g + q/2 = 1.25.661.43.5/2 = 9.24 kN/q = q/2 = 1.43.5/2 = 2.45 kN/次梁上的线荷载 gk = 5.662.10.2(0.350.1)250.015(0.350.1)217 = 13.26 kN/m qk = 3.52.1 = 7.35 kN/mg +

20、 q = 1.2gk + 1.4qk = 1.213.261.47.35 = 26.20 kN/m 1.35gk + 1.4c qk = 1.3513.261.40.77.35 = 25.10 kN/m因而g = g + q/4 = 1.213.261.47.35/4 = 18.48 kN/q = 3q/4 = 1.437.35/4= 7.72 kN/主梁上的集中荷载： Gk = 4.2gk0.25（0.80.1）250.015(0.80.1)2172.1 = 4.213.260.25（0.80.1）250.015(0.80.1)2172.1 = 65.63 kN Qk =4.2qk = 4.

21、27.35 = 30.87 kN G + Q = 1.2Gk + 1.4Gk = 1.265.631.430.87 = 121.97 kN 1.35Gk + 1.4cGk = 1.3565.631.40.730.87 = 118.85 kN3、内力计算：（1）板的内力计算：板的计算跨度：边跨 lo = ln+b/2+h/2 = （2100100185）+185 +100/2= 2050 mm中跨 lo = lc = 2100 mm跨差为 21002050 = 50 mm，小于跨度的10%，可以查表计算内力。平均值为2075mm。另一方向计算跨度为4200 mm，4200/2075 = 2.02

22、2，故可按单向板计算。将板视为4跨连续梁，计算简图如下：板仅需要计算正截面承载力，故仅需要计算弯矩。查教材P394页，可得各截面在不利荷载组合下的弯矩设计值如下表：截面位置荷载组合 弯矩计算值跨跨中全部永久荷载+、跨可变荷载（0.0779.240.102.45）2.052= 4.02 kNm/mB支座全部永久荷载+、跨可变荷载(0.1079.240.1212.45)2.0752=5.53 kNm/m跨跨中全部永久荷载+、跨可变荷载（0.0369.240.0812.45）2.12= 2.34 kNm/mC支座全部永久荷载+、跨可变荷载(0.0719.240.1072.45)2.12=4.05 k

23、Nm/m（2）次梁内力计算：次梁的计算跨度：边跨 lo =1.025 ln+b/2 = 1.025（4200120125）+ 125 = 4179 mm lc=4200mm 取lo =4179mm中跨 lo = lc= 4200mm 跨差为 42004179 = 21 mm，小于跨度的10%，可以查表计算内力。将次梁视为3跨连续梁，计算简图如下图：次梁需要计算正截面和斜截面承载力，因而，应计算控制截面的弯矩设计值和剪力设计值：查教材P391-392页，可得各控制截面在不利荷载组合下的弯矩设计值如下表：截面位置荷载组合 弯矩计算值跨跨中全部永久荷载+、跨可变荷载（0.08018.480.1017

24、.72）4.1792= 39.44 kNmB支座全部永久荷载+、跨可变荷载(0.10018.480.1177.72)(4.179+4.2)/22=48.29kNm跨跨中全部永久荷载+跨可变荷载（0.02518.480.0757.72）4.22= 18.36kNm查教材P391-392页，可得各控制截面在不利荷载组合下的剪力设计值如下表：截面位置荷载组合 剪力计算值A支座边全部永久荷载+、跨可变荷载7（0.40018.480.4507.72）4.179= 45.41 kNB支座左全部永久荷载+、跨可变荷载(0.60018.480.617.72)4.179=66.02 kNB支座右全部永久荷载+、

25、跨可变荷载（0.518.480.5837.72）4.2= 57.71 kN（3）主梁内力计算：主梁为单跨简支梁，计算跨度为：lo = ln + a = (8400370)370 = 8400mm 1.05ln =1.05(8400370)=8431.5 mm取计算跨度为8400mm。主梁内力计算结果见上图。4、配筋计算：（1）板的纵向钢筋：正截面承载力计算（b=1000mm h=100mm ho= h25=75mm fc=9.6N/mm2 fy=270 N/mm2 ft=1.1 N/mm2）截面1B2CM（kNm/m）4.025.532.344.050.07440.10240.04330.07

26、500.07740.10830.04430.0780206.4 mm2288.8 mm2118.1mm2208.1mm2实选钢筋6130817061408200实际钢筋面积218mm2296mm2202mm2251mm2实际配筋率0.218%0.503%0.202%0.251%以上计算：1）均满足b = 0.576 2）实际配筋率均大于最小配筋率min =0.2% 45ft /fy% = 0.183%（因中间区格数量太少，且2跨跨中截面和中间支座截面按全部弯矩值计算所得配筋已小于或接近最小配筋率，因此没有考虑板的内拱作用的有利因素。）（2）次梁的纵向钢筋：正截面承载力计算（fc=9.6N/mm

27、2 fy=300 N/mm2 ft=1.1 N/mm2）截面BM（kNm）39.4448.2918.36b或bf14002001400ho3103003000.03050.2620.01420.03100,3100.0143x =h09.624.43430.5mm2615.0mm2198.6mm2实选钢筋218220212实际钢筋面积509 mm2628mm2226mm2实际配筋率0.727 %0.897%0.323%以上计算：a）均满足b = 0.55 b）跨中截面按第一类T形截面计算，x =h0均小于hf= 100 mm，符合要求。 c）实际配筋率均大于最小配筋率min = 0.2%45f

28、t /fy% = 0.165%（3）次梁斜截面受剪承载力截面尺寸复核：hw = 350100 = 250mm hw /b = 250/200 =1.25 4.0应按下式复核截面尺寸：0.25cfcbho = 0.251.09.6200310 = N = 148.8 kNVmax = 66.02kN故截面尺寸符合要求。配箍计算：0.7 ftbho = 0.71.1200310 = 47740N = 47.74 kN根据内力计算结果可知，B支座左、右两截面计算剪力设计值均超过0.7 ftbho，应按计算配箍。但因剪力值不大，可按B支座左截面计算。 选用6双肢箍筋，满足箍筋最小直径的要求，箍筋间距应

29、满足：s nAsv /（nAsv s ）= 228.3 / 0.218 = 259.6mm查教材P115页表5.2.5，箍筋最大间距为200mm，若采用6200双肢箍筋配箍率为：sv = (228.3) / (200200) = 0.142% sv,min0.24ft/fyv=0.241.1/270=0.0978% 故，选用6200双肢箍筋可满足要求。因6200双肢箍筋为最小直径、最大间距，其余截面不必验算。（4）主梁 正截面承载力计算：（配纵向钢筋）采用C20混凝土，HRB335级钢筋，fc= 9.6N/mm2，ft=1.10N/mm2，fy=300N/mm2，b=250mm，h=800mm

30、，纵筋估计排为两排，ho = has=h60mm = 740 mm，sb = 0.399可选 425420，实际配筋面积3220 mm2，可满足要求。min =0.2% 0.45= 0.45= 0.16%As=3220mm2minbh=0.2%250mm800mm=400mm2，满足最小配筋率要求。由于主梁截面较高，内力较大，可考虑在受压区设置一部分受压钢筋构成双筋梁，如，设受压钢筋420，As=1256mm2，则Mu2=fyAs（hoas)=300N/mm21256mm2(740mm40mm)=263.76106Nmm=248.54kNmMu1=MMu2=512.3kNm263.76kNm=

31、248.54kNm可选 422320，实际配筋面积2461 mm2，可满足要求。min =0.2% 0.45= 0.45= 0.16%As=2461mm2minbh=0.2%250mm800mm=400mm2，满足最小配筋率要求。（5）主梁斜截面承载力计算：（配箍筋）截面尺寸复核：hw = 800100 = 700mm hw /b = 700/250 =2.8 4.0应按下式复核截面尺寸：0.25cfcbho = 0.251.09.6250740 = N = 444.0 kNVmax = 182.96kN故截面尺寸符合要求。配箍计算：0.7 ftbho = 0.71.1250740 = N =

32、 142.45 kN V=61720N截面符合要求。验算是否需要按计算配箍筋：=1050/410=2.56可按构造要求配置箍筋：满足最小值经、最大间距的要求。选双肢6250（也可选选双肢6300）箍筋满足最小直径、最大间距的要求。（可给此处过梁单独编号，在相应楼层构件平面布置图中相应位置注明此编号，并在说明中注明截面与配筋。如与圈梁在同一标高处，应相应加大圈梁截面并在圈梁中按计算另加纵筋。）6、结构施工图（草图）（示例，仅供参考。并非正确的计算结果）：（三）现浇楼体LT-11、楼梯简图：2、荷载计算（1）斜板设计：踏步尺寸：280150 （= arctan(150/280) = 281043）

33、板厚 h = 100 （悬垂线长度 h= h / cos= 100/cos281043 =113）踏步板平均厚度 （113+150+113）/ 2 = 188踏步板水磨石面层折算厚度 10+10150/300 = 15.4踏步板找平层折算厚度 20+20150/280 = 30.7踏步板板底抹灰层折算厚度 15/ cos281043= 17踏步板自重（标准值） 0.18825 = 4.70 kN /m2踏步板水磨石面层层重（标准值） 0.015424 = 0.37 kN /m2踏步板找平层层层重（标准值） 0.030720 = 0.61 kN /m2踏步板水磨石面层层重（标准值） 0.0172

34、0 = 0.34 kN /m2踏步板永久荷载（标准值） gk = 6.02 kN /m2使用荷载（标准值） qk = 2.5 kN /m2每块踏步板上的荷载设计值：1） 可变荷载效应控制的组合1.26.02+ 1.42.5 = 10.72 kN /m22） 按永久荷载效应控制的组合1.356.02 + 0.71.42 .5 = 10.58 kN /m2故踏步板荷载设计值取 10.72 kN /m2（2）平台板：（板厚80，地面及板底粉刷同楼面）平台板15厚水磨石面层 0.01524 = 0.36 kN/平台板20厚水泥砂浆找平层 0.0220 = 0.40 kN/平台板80厚现浇板 0.082

35、5 = 2.00 kN/平台板15厚混合砂浆板底抹灰 0.01517 = 0.26 kN/永久荷载标准值 gk = 3.02 kN/可变荷载标准值 qk = 2.50 kN/平台板荷载设计值：1）可变荷载效应控制的组合1.23.02 + 1.42.5 = 7.12 kN /m22）按永久荷载效应控制的组合1.353.02 + 0.71.42 .5 = 6.53 kN /m2故平台板荷载设计值取 7.12 kN /m2（3）平台梁PTL1：（截面为200300，混合砂浆抹灰15厚）永久荷载标准值：斜板传来： 6.023.0/2 = 9.09 kN /m平台板传来： 3.021.65/2 = 2.

36、49 kN /m平台梁自重： 0.20.52520.015(0.30.08)17 = 2.62 kN /m平台梁PTL1永久荷载标准值： gk = 14.14 kN /m平台梁PTL1可变荷载标准值： qk = 2.5(3.01.65) /2 = 5.81 kN /m平台梁PTL1荷载设计值：1）可变荷载效应控制的组合1.214.14+ 1.45.81 =25.10 kN /m2）按永久荷载效应控制的组合1.3514.14 + 0.71.45.81 = 24.78 kN /m故平台梁PTL1荷载设计值取 25.10 kN /m（4）平台梁PTL2：永久荷载标准值：平台板传来： 3.021.65

37、/2 = 2.49 kN /m平台梁自重： 0.20.32520.015(0.30.08)17 = 2.62 kN /m平台梁PTL2永久荷载标准值： gk = 5.11kN /m平台梁PTL2可变荷载标准值： qk = 2.51.65 /2 = 2.06 kN /m平台梁PTL2荷载设计值：1）可变荷载效应控制的组合1.25.11+ 1.42.06 = 9.02 kN /m2）按永久荷载效应控制的组合1.355.11 + 0.71.42.06 = 8.92 kN /m故平台梁PTL2荷载设计值取 9.02kN /m（5）平台梁PTL3：永久荷载标准值：走廊传来： 3.163.30/2 = 5.21 kN /m平台板传来： 3.021.65/2 = 2.49 kN /m平台梁自重： 0.20.32520.015(0.30.08)17 = 2.62 kN /m平台梁P