七层办公楼结构设计和计算书

七层办公楼结构设计和计算书内容摘要：

黑龙江工程学院本科生毕业设计 图 正立面图 防火 图 剖面图 6 黑龙江工程学院本科毕业设计 黑龙江工程学院本科生毕业设计 按照设计要求，设计要点如下：本建筑为二类建筑，二级耐火等级。 本建筑为多 层办公的综合写字楼 ， 楼梯就为防烟楼梯。 公共走 道为 宽 ， 楼梯两部 ， 电梯一部。 设 计 资料 设计概述 本工程为哈尔滨万源公司写字楼设计，采用现浇钢筋混凝土框架结构体系，主体 共七层，建筑总面积约为 5821㎡，设计适用年限 50年。 防火耐火等级：Ⅱ级。 抗震等级：四级抗震。 构造做法 屋面做法： 保护层： 40 厚 C20 细石混凝土板； 防水层： SBS 高分子复合防水卷材二道； 找平层： 20 厚 1： 3 水泥砂浆； 保温层：膨胀珍珠岩最薄处 20 厚向泄水管处 2%找坡（平均 77 厚 ） ； 找平层： 20 厚 1： 3 水泥砂浆； 保温层： 100 厚苯板保温层； 隔气层：20 厚涂配套防水砂浆； 结构层： 120 厚现浇钢筋混凝土屋面板； 抹灰层： 15 厚 1： 3 水泥砂浆； 楼面做法： 10 厚面砖地面； 20 厚 1： 3 水泥砂浆找平层； 120 厚现浇钢筋混凝土楼板； 15 厚 1： 3 水泥砂浆； 白色涂料。 材料 混凝土 ： 桩身采用 C20， fc ＝ /mm 2， ft＝ /mm 2， 梁 、 板 、 承台采用 C30， fc ＝ ， ft＝ /mm 2；柱采用 C35， fc ＝ ， ft＝。 钢筋：采用 HRB335， 239。 /3 0 0 mmNffyy ； 239。 /2 1 0 mmNffyy  墙体：外墙结构层采用 400mm 厚陶粒混凝土空心砌块。 7 黑龙江工程学院本科毕业设计 0 0 黑龙江工程学院本科生毕业设计 内墙为 200mm 厚陶粒混凝土空心砌块。 气象条件 基本风 压 ω =( 按 50 年一遇采用 )。 基本雪压： s =(按 50 年一遇采用 )。 土壤最大冻结深度 1200mm。 工程地质条件 由市地质勘察工程公司提供地质勘察技术报告。 场地地下水位在自然地面以下 10m。 地下水对混凝土结构不具腐蚀性，但在干湿 交替条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。 抗震设防烈度为 7 度，建筑场地类别为Ⅱ类。 本 章 小结 建筑设计主要解决以下问题 ： 1 环境 、 场地 、 体形 ； 2 与人的活动有关的空间组织 ； 3 建筑技术问题； 4 建筑艺术问题。 建筑设计根据建筑用地条件和建筑使用功能、周边城市 环境特点，首先设计建筑 平面，包括建筑平面选择、平面柱网布置、平面交通组织及平面功能设计；其次进行 立面造型、剖面设计；最后设计楼梯和卫生间。 本设计满足建筑单位的使用要求，技 术措施合理，同时，通风、采光、消防等技术指标均满足相应的规范和规定。 8 黑龙江工程学院本科毕业设计 黑龙江工程学院本科生毕业设计 第 3 章 结构设计 结 构 的选 型 布置 及 计算 简 图 结构的选型 根据设计任务书中的要求 ， 同时考虑到结构不同使用功能的需求 ， 建 筑物内部使 用空间能灵活分割需求，因此本工程选用钢筋混凝土框架结构，其特点是结构整体性 好，抗震性能好。 结构布置图 图 柱网布置 梁、板、柱的截面尺寸 梁：边跨梁 梁高 h=(1/81/14)L=(1/81/14) 6 300= (428750)mm 取 h=600mm 梁宽 b=(1/31/2)h =(1/31/2) 600=(200300)mm 取 b=300mm 中跨梁 梁高 h=(1/181/14)L=(1/181/14) 3000=(210350)mm 取 h=400mm 梁宽 b=(1/31/2)h =(1/31/2) 400=(133200)mm 取 b=300mm 板：板厚 h≥1/50 L=1/506000=120mm ，选用 120mm 厚钢筋混凝土板。 9 黑龙江工程学院本科毕业设计 c 3 黑龙江工程学院本科生毕业设计 柱 ： 全部柱采用相同截面 ， C35 混凝土的抗压强度的设计值为 fc＝ /mm 2。 对于四级抗震框架，柱截面按下式进行估算： 中柱： NV = A (12 ~ 14) n = (+3)6137=； 边柱： NV =A (12 − 14)n =36137=； 故柱的截面估算为： A ≥ c f = 10 = 105 mm2 故柱的截面为： h b =500mm500mm c c 验算柱子的轴压比 uc = N f cbh = V fc bh 103 = 500 500 = ＜ [uN ] = uc = N f cbh = V fc bh 103 = 500 500 = ＜ [uN ] = 计算简图 结构计 算 简图如图 所示， 假 定框架柱嵌固于 基 础顶面，框架 梁 与柱刚结。 由 于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。 底 层柱高从基础 顶面算至二层楼面 ， 室内外高差为 450mm， 根据地质资料确定基础顶面离室外地面为 500mm。 因此求得底层计算高度为 ++=。 其余各层计算高度为。 在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用 ， 取 I b =2 I r （ I r 为不考虑楼板翼缘作用的 梁截面惯性矩 )。 计算结果见表 梁柱线刚度计算表。 荷 载 汇集 屋面及楼面的永久荷载的标准值 屋面荷载的标准值 保护层 ： 40 厚 C20 细石混凝土板： 22 = kN/ m2； 防水层 ： SBS 高分子复合防水卷材二道： 2 =； 找平层 ： 20 厚 1： 3 水泥砂浆： 20 =； 保温层：膨胀珍珠岩最薄处 20 厚向泄水管处 2%找坡（平均 77 厚 ） ： 7 =； 10 黑龙江工程学院本科毕业设计 黑龙江工程学院本科生毕业设计 表 梁、柱线刚度的计算结果表 构件 位置 截面 bh (mmmm) 跨度（高度 ） L（ h） mm I r /mm4 I b （ I c ） /mm4 ic / Nmm1 边跨 300600 6300 109 梁 中跨 300600 3000 109 27 层 500500 3300 109 柱 底层 500500 4550 109 109 109 109 109 101 0 101 0 101 0 101 0 图 计算简图 找平层 ： 20 厚 1： 3 水泥砂浆： 20 =； 保温层 ： 100 厚苯板保温层： =； 隔气层 ： 2 厚涂配套防水砂浆： 20 =； 结构层 ： 120 厚现浇钢筋混凝土屋面板： 25 =； 抹灰层 ： 15 厚 1： 3 水泥砂浆： 20 =； 合计： ； 11 黑龙江工程学院本科毕业设计 黑龙江工程学院本科生毕业设计 楼面荷载的标准值 10 厚面砖地面： ； 20 厚 1： 3 水泥砂浆找平层： 20 = kN/ m2； 120 厚现浇钢筋混凝土楼板： 25 =； 15 厚 1： 3 水泥砂浆： 20 =； 合计： 梁荷载的标准值 边 跨 （ BC， DE 跨 ） 框架梁自重 25=梁侧面粉 刷 2 17=合计 ： 中 跨 (C D 跨 ) 框 架 梁 自重 2 5=梁侧面粉 刷 2 17=合计 ： 柱荷载的标准值 1 层框 架 柱自重 25= 柱侧面粉刷 （ +） 174= 合计 ： 2~6 层 框 架 柱 自 重 3 .325= 柱侧面粉刷 （ +） 174= 合计 ： 墙荷载的标准值 400mm 厚陶粒外墙自重 5=防 冻 面 砖 /m2 10mm 厚水泥砂浆 20=100mm 厚保温苯板 =20mm 厚水泥砂浆 20=合计 ： 200mm 厚陶粒内墙自重 5=10mm 厚 混合 砂 浆 1 7 2= 4k N / m 2 合计 ： 200mm 厚女儿 墙 自重 5= 12 黑龙江工程学院本科毕业设计 黑龙江工程学院本科生毕业设计 防冻面砖 10mm 厚水泥砂浆 20=100mm 厚保温苯板 =20mm 厚 水 泥砂浆 20=合计 ： 屋面及楼面的可变荷载的标准值 屋面活荷载的标准值 上人屋 面均布活荷载 雪荷载 kN/m2 楼面活荷载的标准值 办公室均布活荷载 走廊均布活荷载 横 向 风荷 载 作用 下 框架 的 内力 和 侧移 的 计算 风荷载的标准值 风荷载的标准值计算由公式 ()进行计算： ωk = β zu s uzω0 () 风荷载由面荷载转换成集中荷载： Fk = β zu s uzω0 (h上 + h下 ) B / 2 () ω0—基本风压：哈尔滨 ω0=； βz—因结构高度 H30m，可取 βz =， μz—风压高度变化系数：对于矩形， μs =+=， μz—风压高度变化系 数 ， 按地面粗糙程度为 C 类 查 《建筑结构荷载规范 》 表 查得。 B —迎风面受荷面积。 风荷载作用下框架结构的水平侧移的验算 D 计算 考虑梁柱的线刚度比，用 D 值法计算柱的侧移刚度。 在 D值法中，修正后的柱的 抗侧移刚度不仅与柱本身的线刚度和层高有关 ， 同时也受到上下框架梁的线刚度有关。 柱的抗侧移刚度的计算公式如 下： 13 黑龙江工程学院本科毕业设计 黑龙江工程学院本科生毕业设计 D = α 12i c h2 () 梁柱线刚度比 K 的计算 ： 一般层： 首层： K = ∑ ib / 2ic K = ∑ ib / ic () () 修正系 数 α 值计算 ： 一般层： α = K /(2 + K) () 首层： α = ( + K ) /(2+ K ) () 图 框架结构在风荷载作用下计算简 图 表 风荷载标准值计算表 层数 离地高度 (m) βz μs μz Wo h 上 h 下 B Fk 1 6 2 6 3 6 4 6 5 6 6 6 7 6 14 黑龙江工程学院本科毕业设计 黑龙江工程学院本科生毕业设计 表 风荷载作用。