六层框架结构办公楼设计计算书.docx
《六层框架结构办公楼设计计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《六层框架结构办公楼设计计算书.docx（111页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
六层框架结构办公楼设计计算书
1工程概况
1.1概况
本工程为某政府机关办公楼，本工程为六层钢筋混凝土框架结构体系，建筑面积约4000m2左右，建筑平面一字型，受场地限制，宽度≤17m,长度≤40m。
开间长4.5m，进深长6.6m，层高3.6m，走廊宽2.4m。
框架梁、板、柱均采用现浇混凝土。
1.2地质资料
1.2.1场地概况
拟建建筑场地已经人工填土平整，地形平坦，地面高程4.6m。
1.2.2地层构成
勘察揭露的地层，自上而下除第一层为近期人工填土外，其余均属第四全新世海陆交相互沉积。
勘察深度范围内所揭露的地层，厚度变化很小，分布较均匀，其各层概况为：
⑴杂填土：
以粘土为主，含大量垃圾和有机质，不宜作为天然地基，平均厚度2.5m。
⑵淤泥质粉质粘土：
深灰色，流塑状态。
平均厚度7.1m。
⑶细砂：
以细砂为主，少量粉砂，含粘粒，饱和，松散稍密状。
平均厚度为2.4m
⑷中砂：
以中粗砂为主，饱和，属密实状态，承载力特征值为220kpa，工程地质性良好，可以做桩尖持力层。
本层为揭穿。
1.2.3地下水情况
场地地下水在勘探深度范围内分上下两个含水层，第一含水层位于第⑵层淤泥质粉质粘土层中，属上层空隙滞水，水位高程约为4.2m；第二层含水层主要存于第⑶层细砂层中，属空隙潜水，具有一定的静水压力。
经取水样进行水质分析，判定该地下水对混凝土无侵蚀性。
1.2.4工程地质评价
⑴场地土类型与场地类别：
经计算，本场地15m深度以内土层平均剪切波速（按各层厚度加权平均）为Vsm=140~160m/s，即场地土类型为中软场地土；另据区域资料表明，该场地覆盖层厚度Dov为60m，按《建筑抗震设计规范.》划分该场地类别为Ⅱ类土。
⑵场地地基液化判别：
第⑶层细砂层为液化土层，IIE=11.3，属中等液化。
⑶地基持力层选择与评价：
第⑴层杂填土不宜作天然地基；第⑵层淤泥质粉质粘土位软弱下卧层；第⑶层细砂层属中等液化土层，未经处理不可作为地基持力层；第⑷层中砂层物理学性质较好，可作为桩尖持力层。
有关桩的设计和要求，详见《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008），各层土的承载力特征值及桩设计参数见下表1.1:
各层土的承载力特征值及桩设计参数表1.1
层序
土层
名称
平均厚度（m）
实际标贯击数/临界标贯击数
承载力
特征值
沉管灌注桩
预制桩
桩侧阻力特征值
桩端端阻力特征值
桩侧阻力特征值
桩端端阻力特征值
fak（kPa）
qsia（kPa）
qpa（kPa）
qsia（kPa）
qpa（kPa）
①
杂填土
2.5
②
淤泥质粉质粘土
7.1
65
20
24
③
细砂
2.4
0.60
150
29
38
④
中砂
未揭穿
230
42
1600
47
2100
1.2.5地基方案
根据拟建建筑物的特点及场地岩土工程条件，基础形式可采用桩基础。
建议采用④层中砂作为桩尖持力层，桩型可考虑灌注桩或预制桩。
1.3地震资料
根据国家地震局审批的《××地震区划图及其说明》，本场地属于强震区，其地震基本烈度为8度，设计基本地震的加速度为0.2g，设计地震分组为第一组。
1.4气象条件
基本风压0.75kN/m2，基本雪压0
2构件估算及布置
2.1框架梁、柱的截面尺寸估算
2.1.1框架梁估算
纵向主梁最大跨度l1=4500mm
h=（1/8~1/12）×l1=（1/8~1/12）×4500mm=（563~375）mm取500mm
b=（1/2~1/3）×h=（1/2~1/3）×500mm=（250~167）mm取200mm
横向主梁最大跨度l2=6600mm
h=（1/8~1/12）×l2=（825~550）mm取700mm
b=（1/2~1/3）×h=（360~240）mm取300mm
次梁最大跨度l2=6600mm
h=（1/12~1/18）×l2=（550~367）mm取450mm
b=（1/2~1/3）×h=（225~150）mm取200mm
考虑到走廊处横向主梁跨度较小，故取其截面为200mm×500mm
各梁截面尺寸如下表：
各梁截面尺寸估算表表2.1
横向主梁KL1
（mm×mm）
横向主梁KL2
（mm×mm）
横向主梁KL3
（mm×mm）
次梁L1、L2
（mm×mm）
300×700
200×500
200×500
200×450
2.1.2框架柱计算
框架高度3.6×5+5=23m，烈度为8度
查《构筑物抗震设计规范》得该框架结构抗震等级为二级，框架柱轴压比限值为〔μN〕=0.8
采用C30混凝土，由于N=βFgn
中柱和边柱的负荷面积分别是4.5×6.75m2和3.3×6.75m2
所以中柱Ac≥βFgn/μfc=1.25×4.5×6.75×15×103×6/（0.8×14.3）
=298705mm2
边柱Ac≥βFgn/μfc=1.25×3.3×6.75×15×103×6/（0.8×14.3）
=227813mm2
根据以上计算结果，并以安全起见，标准层统一取600×600mm2，首层统一取800×800mm2
2.2屋（楼）盖的结构平面布置图
图2-1屋（楼）盖平面布置图
2.3框架计算简图
底层高h取5m，其他层高3.6m
图2-2框架计算简图
3屋（楼）盖设计
3.1荷载计算
3.1.1办公室、走廊荷载计算
⑴办公室恒载标准值
25mm厚水泥砂浆找平层0.025×20=0.5kN/m2
120mm厚现浇钢筋混凝土板0.12×25=3.0kN/m2
15mm厚板底纸筋灰抹灰0.015×16=0.24kN/m2
小计3.74kN/m2
⑵活载标准值
走道2.5kN/m2
办公室2.0kN/m2
设计值：
走道g=1.2×3.74=4.49kN/m2
q=1.4×2.5=3.5kN/m2
g+q=7.99kN/m2
g+q/2=6.24kN/m2
办公室g=1.2×3.74=4.49kN/m2
q=1.4×2.0=2.8kN/m2
g+q=7.29kN/m2
g+q/2=5.89kN/m2
3.1.2卫生间荷载计算
⑴恒载标准值
陶瓷锦砖0.12kN/m2
20mm厚防水砂浆找平层0.02×20=0.4kN/m2
120mm厚钢筋混凝土板自重0.12×25=3kN/m2
15mm厚板底纸筋灰抹灰0.015×16=0.24kN/m2
小计3.76kN/m2
⑵活载标准值
活载标准值2.5kN/m2
设计值：
g=1.4×2.5=3.5kN/m2
q=1.2×3.76=4.51kN/m2
g+q/2=6.26kN/m2
g+q=8.01kN/m2
3.1.3屋面荷载计算（不上人屋面）
⑴恒载标准值
180mm厚砖砌架空隔热层1.1kN/m2
三毡四油上铺绿豆砂0.4kN/m2
25mm厚1:
3水泥砂浆找平层0.025×20=0.5kN/m2
1:
6水泥焦渣找坡（最薄30mm）0.085×10=0.85kN/m2
100mm厚混凝土板自重0.1×25=2.5kN/m2
15mm厚板底纸筋灰抹灰0.015×16=0.24kN/m2
小计5.59kN/m2
⑵活载标准值
标准值：
qk=0.5kN/m2
设计值：
g=1.2×5.59=6.71kN/m2
q=1.4×0.5=0.7kN/m2
g+q/2=7.06kN/m2
g+q=7.41kN/m2
q/2=0.35kN/m2
3.2弯矩计算
本设计中lo1/lo2＜3，所以只有双向板，设计时按弹性理论方法设计，跨中最大弯矩的情况，荷载分布情况可以分解为满布荷载q+q/2及间隔布置±q/2两种情况，请一种情况可以近似认为各区格板都固定支承在中间支承上，对后一种情况可近似认为在中间支承处都是简支的，支座最大负弯矩可近似按活载满布求得，即支座g+q下的支座弯矩，考虑泊松比的影响，取ν=0.2，查表“双向板按弹性分析的系数表”（见《混凝土结构》中册）对各区格楼盖弯矩进行计算，列于表3.1、3.2中：
楼盖弯矩表3.1
区格
项目
B1
B2
B3
B4
lo1（m）
3.3
3.3
3.3
2.4
lo2（m）
4.5
4.5
4.5
4.5
lo1/lo2
0.733
0.733
0.733
0.533
m1
（kN·m）
（0.0402+0.2×0.0183）×5.89×3.32+（0.0641+0.2×0.0310）×1.4×3.32=3.89
（0.0337+0.2×0.0104）×5.89×3.32+（0.0641+0.2×0.0310）×1.4×3.32=3.37
（0.0305+0.2×0.0124）×5.89×3.32+（0.0641+0.2×0.0310）×1.4×3.32=3.19
（0.0539+0.2×0.0096）×6.42×2.42+（0.0917+0.2×0.0198）×1.75×2.42=3.02
m2
（kN·m）
（0.0402×0.2+0.0183）×5.89×3.32+（0.0641×0.2+0.0310）×1.4×3.32=2.36
（0.0337×0.2+0.0104）×5.89×3.32+（0.0641×0.2+0.0310）×1.4×3.32=1.77
（0.0305×0.2+0.0124）×5.89×3.32+（0.0641×0.2+0.0310）×1.4×3.32=1.85
（0.0539×0.2+0.0096）×6.42×2.42+（0.0917×0.2+0.0198）×1.75×2.42=1.14
m1’
（kN·m）
-0.0956×7.29×3.32=-7.59
-0.0758×7.29×3.32=-6.02
-0.0713×7.29×3.32=-5.66
-0.1150×7.29×2.42=-5.29
m2’
（kN·m）
-0.0752×7.29×3.32=-5.97
-0.0572×7.29×3.32=-4.54
-0.0566×7.29×3.32=-4.49
-0.0785×7.29×2.42=-3.61
m1”
（kN·m）
-7.59
-6.02
-5.66
-5.29
m2”
（kN·m）
-5.97
-4.54
-4.49
-3.61
续表3.1
区格
项目
B5
B6
B7
lo1（m）
2.4
3.3
3.3
lo2（m）
4.5
4.5
4.5
lo1/lo2
0.533
0.733
0.733
m1
（kN·m）
（0.0390+0.2×0.0050）×6.42×2.42+（0.0917+0.2×0.0198）×1.75×2.42=2.44
（0.0402+0.2×0.0183）×6.26×3.32+（0.0641+0.2×0.0310）×1.75×3.32=4.33
（0.0337+0.2×0.0104）×6.26×3.32+（0.0641+0.2×0.0310）×1.75×3.32=3.78
m2
（kN·m）
（0.0390×0.2+0.0050）×6.42×2.42+（0.0917×0.2+0.0198）×1.75×2.42=3.45
（0.0402×0.2+0.0183）×6.26×3.32+（0.0641×0.2+0.0310）×1.75×3.32=2.63
（0.0337×0.2+0.0104）×6.26×3.32+（0.0641×0.2+0.0310）×1.75×3.32=1.77
m1’
（kN·m）
-0.0819×7.99×2.42=-3.77
-0.0956×8.01×3.32=-8.34
-0.0758×8.01×3.32=-6.61
m2’
（kN·m）
-0.0571×7.99×2.42=-2.36
-0.0733×8.01×3.32=-6.74
-0.0572×8.01×3.32=-4.99
m1”
（kN·m）
-3.77
-8.34
-6.61
m2”
（kN·m）
-2.36
-6.74
-4.99
屋盖弯矩图表3.2
区格
项目
B1
B2
B3
B4
lo1（m）
3.3
3.3
3.3
2.4
lo2（m）
4.5
4.5
4.5
4.5
lo1/lo2
0.733
0.733
0.733
0.533
m1
（kN·m）
（0.0402+0.2×0.0183）×7.06×3.32+（0.0641+0.2×0.0310）×0.35×3.32=3.64
（0.0337+0.2×0.0104）×7.06×3.32+（0.0641+0.2×0.0310）×0.35×3.32=3.02
（0.0305+0.2×0.0124）×7.06×3.32+（0.0641+0.2×0.0310）×0.35×3.32=2.80
（0.0539+0.2×0.0096）×7.06×2.42+（0.0917+0.2×0.0198）×0.35×2.42=2.46
m2
（kN·m）
（0.0402×0.2+0.0183）×7.06×3.32+（0.0641×0.2+0.0310）×0.35×3.32=2.19
（0.0337×0.2+0.0104）×7.06×3.32+（0.0641×0.2+0.0310）×0.35×3.32=1.48
（0.0305×0.2+0.0124）×7.06×3.32+（0.0641×0.2+0.0310）×0.35×3.32=1.59
（0.0539×0.2+0.0096）×7.06×2.42+（0.0917×0.2+0.0198）×0.35×2.42=0.90
m1’
（kN·m）
-0.0956×7.41×3.32=-7.71
-0.0758×7.41×3.32=-6.12
-0.0713×7.41×3.32=-5.75
-0.1150×7.41×2.42=-4.91
m2’
（kN·m）
-0.0773×7.41×3.32=-6.24
-0.0572×7.41×3.32=-4.62
-0.0566×7.41×3.32=-4.57
-0.0785×7.41×2.42=-3.35
m1”
（kN·m）
-7.71
-6.12
-5.75
-4.91
m2”
（kN·m）
-6.24
-4.62
-4.57
-3.35
续表3.2
区格
项目
B5
B6
B7
lo1（m）
2.4
3.3
3.3
lo2（m）
4.5
4.5
4.5
lo1/lo2
0.533
0.733
0.733
m1
（kN·m）
（0.0390+0.2×0.0050）×7.06×2.42+（0.0917+0.2×0.0198）×0.35×2.42=1.82
3.64
3.02
m2
（kN·m）
（0.0390×0.2+0.0050）×7.06×2.42+（0.0917×0.2+0.0198）×0.35×2.42=0.60
2.19
1.48
m1’
（kN·m）
-0.0819×7.41×2.42=-3.50
-7.71
-6.12
m2’
（kN·m）
-0.0571×7.41×2.42=-2.44
-6.24
-4.62
m1”
（kN·m）
-3.50
-7.71
-6.12
m2”
（kN·m）
-2.44
-6.24
-4.62
3.3配筋计算
楼板选用φ8钢筋作为受力主筋，采用C30混凝土，fy=210N/mm2
lo1（短跨）方向跨中截面的ho1=h-20=120-20=100mm
lo2（长跨）方向跨中截面的ho2=h-30=120-30=90mm
支座截面处ho=100mm
截面设计用的弯矩：
中间跨和跨中截面及中间支座截面减小20%，边跨中截面及楼板边缘算起第二个支座截面lb/lo＜1.5时，减小20%，楼板的角区格不折减。
为便于计算，近似取γ=0.95，As=M/0.95fyho
楼面配筋计算结果及实际配筋列于表3.3中
楼面计算及配筋表3.3
跨
中
截面
ho（mm）
M（kN·m）
As（mm2/m）
配筋
实际
B1
lo1方向
100
3.89
195
φ8@120
419
lo2方向
90
2.36
131
φ8@120
419
B2
lo1方向
100
0.8×3.37=2.70
135
φ8@120
419
lo2方向
90
1.77
99
φ8@120
419
B3
lo1方向
100
0.8×3.19=2.55
128
φ8@120
419
lo2方向
90
0.8×1.85=1.48
82
φ8@120
419
B4
lo1方向
100
3.02
151
φ8@120
419
lo2方向
90
1.14
63
φ8@120
419
B5
lo1方向
100
0.8×2.44=1.95
98
φ8@120
419
lo2方向
90
0.8×3.45=2.76
154
φ8@120
419
B6
lo1方向
100
4.33
217
φ8@120
419
lo2方向
90
2.63
146
φ8@120
419
B7
lo1方向
100
0.8×3.78=3.02
151
φ8@120
419
lo2方向
90
2.0
111
φ8@120
419
支
座
1-2
100
-0.8×5.97=-4.78
240
φ8@120
419
2-3
lo1方向
100
-0.8×7.59=-6.07
304
φ8@120
419
lo2方向
100
-0.8×5.97=-4.78
240
φ8@120
419
2-4
100
-0.8×6.02=-4.82
242
φ8@120
419
2-5
100
-0.8×6.02=-4.82
242
φ8@120
419
2-6
100
-0.8×6.74=-5.39
270
φ8@120
419
3-3
100
-0.8×4.49=-3.59
180
φ8@120
419
3-5
100
-0.8×5.66=-4.53
227
φ8@120
419
3-7
100
-0.8×4.99=-3.99
200
φ8@120
419
4-5
100
-0.8×3.61=-2.89
145
φ8@120
419
4-7
100
-0.8×6.61=-5.29
265
φ8@120
419
6-7
100
-0.8×8.34=-6.67
334
φ8@120
419
边
缘
支
座
B1
lo1方向
100
-7.59
380
φ8@120
419
lo2方向
100
-5.97
299
φ8@120
419
B2
lo1方向
100
-4.54
228
φ8@120
419
lo2方向
100
-5.29
265
φ8@120
419
B4
lo1方向
100
-8.34
418
φ8@120
419
lo2方向
100
-3.61
181
φ8@120
419
B6
lo2方向
100
-6.74
338
φ8@120
419
B7
lo2方向
100
-4.99
250
φ8@120
419
0.45ft/fy=0.45×1.43/210=0.306%＞0.2%，取ρmin=0.306%
ρ=As/bho=419/1000×100=0.419%＞ρmin·h/ho=0.306%×120/90=0.408%
∴合格
屋面配筋计算：
楼板选用φ8钢筋作为受力主筋，采用C30混凝土，fy=210N/mm2
lo1（短跨）方向跨中截面的ho1=h-20=100-20=80mm
lo2（长跨）方向跨中截面的ho2=h-30=100-30=70mm
支座截面处ho=80mm
屋面计算及配筋表3.4
跨
中
截面
ho（mm）
M（kN·m）
As（mm2/m）
配筋
实际
B1
lo1方向
80
3.64
228
φ8@160
314
lo2方向
70
2.19
157
φ8@160
314
B2
lo1方向
80
0.8×3.02=2.42
152
φ8@160
314
lo2方向
70
1.48
106
φ8@160
314
B3
lo1方向
80
0.8×2.8=2.24
140
φ8@160
314
lo2方向
70
0.8×1.59=1.27
91
φ8@160
314
B4
lo1方向
80
2.46
154
φ8@160
314
lo2方向
70
0.90
64
φ8@160
314
B5
lo1方向
80
0.8×1.82=1.46
91
φ8@160
314
lo2方向
70
0.8×0.6=0.48
34
φ8@160
314
B6
lo1方向
80
3.64
228
φ8@160
314
lo2方向
70
2.19
157
φ8@160
314
B7
lo1方向
80
0.8×3.02=2.42
152
φ8@160
314
lo2方向
70
1.48
106
φ8@160
314
支
座
1-2
80
-0.8×6.24=-4.99
313
φ8@100
503
2-3
lo1方向
80
-0.8×4.62=-3.70
232
φ8@100
503
lo2方向
80
-0.8×6.12=-4.90
307
φ8@100
503
2-4
80
-0.8×6.12=-4.90
307
φ8@100
503
2-5
80
-0.8×6.12=-4.90
307
φ8@100
503
2-6
80
-0.8×6.24=-4.99
313
φ8@100
503
3-3
80
-0.8×4.57=-3.67
230
φ8@100
503
3-5
80
-0.8×5.75=-4.
升级会员 