三层办公楼结构设计计算书

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重庆大学
毕业设计成果

某办公楼结构计算书
学生姓名:梁汉波
班级:2008级土木工程白班
学号:10310010803288
指导教师:李克彬
完成日期:2010年3月1日
联系电话:015607851029
说明
本次毕业设计的题目是某股份有限责任公司办公楼。

设计的主要任务是:依据毕业设计任务书和《建筑结构荷载规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》、《建筑地基基础设计规范》及有关授课教材完成结构计算及施工图的设计。

根据任务书的要求:S取4200、L取6000、L1取2100、H取4800、H1取3900、基本风压W0取0.55、取第十榀框架进行结构设计计算。

设计成果应为:相应的结构施工图、荷载和内力的计算。

本工程采用手工与电脑软件相结合的方法进行设计。

目录
第一部分工程设计基本资料 (1)
第二部分结构选型与布置 (2)
第一节结构选型 (2)
第二节构件截面尺寸确定 (2)
一柱子截面估算 (2)
二梁截面的计算及确定 (3)
三楼板厚度确定 (3)
第三部分各种荷载计算 (3)
第一节楼面荷载标准值 (3)
一恒载标准值: (3)
二活荷载取值: (3)
第二节线荷载标准值 (5)
第三节风荷载的计算 (7)
第四节地震荷载计算 (7)
一重力荷载代表值G E (7)
(一)顶层荷载计算 (7)
(二)标准层荷载计算 (8)
(三)底层荷载计算 (10)
二结构基本自振周期T1 (12)
三各层水平地震作用 (12)
第四部分楼梯计算 (13)
一荷载和受力计算 (13)
二配筋面积计算: (15)
三配筋结果: (16)
第五部分基础设计 (17)
第六部分PKPM设计成果图 (21)
第一部分 工程设计基本资料
一 基本设计资料
按给定的办公楼建筑施工图进行结构设计。

拟建办公楼位于中等城市市郊,层数三层,气象及自然条件如下:
1、主导风向:夏季东南风,冬季东北风;
2、最大基本风压:0.55KN/m 2;
3、温度:最热平均温度290C ;
4、相对湿度:最热平均80%;
5、平均年总降水量1300mm 。

二 结构设计资料
(一)水文地质资料
天然地面以下0.5m 深度内为耕植土,天然重度为16KN/m 3,以下为粘土层,天然重度为18KN/m 3,其地基承载力特征值2180/,(0.3, 1.6)ak b d f KN m ηη===,该土层层厚约10m ,可作地基持力层;该场地丰水期地下最高水位为地表以下6m 。

(三)抗震设计资料
本工程所在城市位于抗震设防烈度7度区,设计基本地震加速度为0.10g ,地基为Ⅱ类场地土,无液化土层,设计地震分组为第一组,阻尼比为0.05。

三 结构设计内容
(一)根据建筑施工图,进行结构平面布置。

1、楼屋盖采用现浇板,可根据需要布置成单向板或双向板。

在设有较大隔墙处,一般要设承墙梁。

2、框架柱采用独立基础,底层非承重墙支承于室内地面以下的基础连梁或地下框架梁上,也可支承于局部加厚处理过的地面垫层上。

(二)材料
框架梁柱及其它梁受力主筋均用HRB335级钢,其余用HPB235级钢,柱下钢筋砼单独基础底板钢筋HPB235或HRB335级钢;
砼:梁板C20或C25,柱C25或C30,基础垫层C10。

砌体:采用MU7.5砼小型空心砌块,尺寸190×190×390;墙厚200mm 。

砂浆:地面以下砌体用M5.0水泥砂浆,地面以上砌体用Mb5.0砌块专用砂浆。

(三)楼屋面活载标准值如下:
1、除会议室为2.5KN/ m
2、资料室为3.5KN/ m 2,储藏室为5.0 KN/ m 2,其余办公室均为2.0KN/m 2;
2、厕所、走廊:均取2.5 KN/m 2;
3、楼梯:考虑兼做消防用途,取3.5 KN/m 2;
4、屋面:上人屋面取2.0 KN/m2,楼梯屋面取0.7 KN/m2。

(四)建筑构造做法的自重标准值
1、楼面、屋面
根据楼、屋面构造做法可查中南地区通用建筑标准设计图集《建筑构造用料做法》
98ZJ001取用楼面、屋面构造做法对应的材料自重标准值。

2、墙体采用MU7.5砼小型空心砌块墙,墙厚200mm,双面抹灰墙体共重3.6 KN/m2,
若考虑贴墙面砖,则每贴一面再增加0.2 KN/m2。

3、铝合金窗重:不带窗枝时重0.35 KN/m2;带窗枝时重0.7 KN/m2;木门重0.3 KN/m2。

第二部分结构选型与布置
第一节结构选型
本建筑为办公楼,共3层,总高度为14.55m,任务书已确定为框架结构。

本建筑长度为37.8m≤55 m,不需要设置伸缩缝。

第二节构件截面尺寸确定
一柱子截面估算
取一中柱与一边柱计算:
AC≥ϕ.c f
N
式中AC——柱截面的有效面积;
fc——混凝土抗压强度设计值,本工程柱的混凝土为C30,fc=14.3MPa;
ϕ——轴压比,取0.9;
N——底层柱的轴力;N=αΑ×(12~16)kN/m
根据公式柱的截面估算如下:
①⑩+D轴和⑩+E轴柱)尺寸估算:
A=(7.2+2.1)/2×4.2=19.53㎡
N=1.5×19.53×3×16=1406.16kN
AC≥ϕ.c f N
=1406.16×103/(14.3×0.9)=109246.309㎜2
按构造取b×h=350×350=122500㎜2②⑩+A轴和⑩+H轴柱) 尺寸估算:
A=7.2/2×4.2=15.12㎡
N=1.5×15.12×3×16=1088.64 kN
AC≥ .c f N
=1088.64×103/(14.3×0.9)=84857.41㎜2
按构造取b×h=350×350=122500㎜2
二梁截面的计算及确定
一般情况下:
①框架梁:h=l0 /(12~8),b=h(1/3~1/2)
②悬臂梁:h=l0/6,
③次梁:h=l0/(12~15),b =(1/2~1/3)h
梁截面尺寸估算如下:
KL:h=l0 /(12~8)=7200/(12~8)= 600~900㎜,取700㎜;
b=h(1/3~1/2)=700(1/3~1/2)= 233~350㎜;取300㎜;
LL:h=l0/(15~12)=4200/(15~12)= 280~350㎜;取450㎜;
b =(1/3~1/2)h=(1/3~1/2)×400=200~133㎜;取200㎜;
三楼板厚度确定
本工程楼板既有双向板,也有单向板。

一般双向板h b=l板/50=4200/50=84㎜,从安全角度和方便设计与施工,统一取板厚h b=100㎜。

第三部分各种荷载计算
第一节楼面荷载标准值
一恒载标准值:
①楼面的恒载标准值
铺砖 0.55 KN/m2
②屋面恒载标准值
找平层 0.35 KN/m2,保温层 3.02 KN/m2,防水层0.4 KN/m2
合计 3.77 KN/m2
二活荷载取值:
1、除会议室2.5KN/ m
2、资料室3.5KN/ m2,储藏室5.0KN/ m2外,其余办公室均为
2.0KN/m2;
2、厕所、走廊:均取2.5 KN/m2;。