某办公楼建筑结构设计及计算书(本科)

设计简介按照毕业设计大纲要求，毕业设计构想为三跨四层框架楼，在结构计算中选择结构方案中横向框架进行结构、抗震设计，具体步骤如下：1、建筑设计及结构设计说明；2、进行框架选型，做出计算简图；3、进行重力荷载代表值计算,利用结构顶点假想位移法求出自震周期；4、按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）；5、计算竖向恒载及活荷载作用下的结构内力，找出最不利内力组合；6、选取最安全的结果进行配筋并绘图；7、进行了结构方案中的楼板、楼梯、基础的设计，并进行验算；8、施工图绘制。关键词：框架结构设计抗震设计Accordingtothedemandofgraduationdesign,Itcanbedesignedtobeaframearchitecturewith3or4floors,thestructuralandanti-seismicdesigninthelongitudinalframeswillbedoneinstructuralcalculation,thespecificstepsareasfollows:1,Introductionofarchitecturalandstructuraldesign.2,Makeasketchydrawingbeforeselectingtheframe.3,Theweightofgravityiscalculated,andthencalculatedthevibratecyclebyutilizingthepeak-displacementmethod.4,Theseismcforcecanbeassignedaccordingtotheshearingstiffnessoftheframesofthedifferentaxis,thentheinternalforce(bendingmoment,shearingforceandaxialforce)inthestructureunderthehorizontalloadscanbecalcuiated.5,Calculatetheinternalforceinthestructureunderthedeadorliveloads,andthenfindoneorseveralsetsofthemostadversecombinationofinternalforce.6,Chosethebestanddothedrawings.7,Thedesignofthelandingslab,thestairsandlandiggirderisapproached,andcalculateit.8,Dothedrawings.Keywords:frames,structuraldesign,anti-seismicdesign第一部分：建筑设计说明一、设计依据本工程采用的主要标准及有关法规、资料：1、《建筑结构统一标准》（GB68—84）2、《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068—2001）3、《建筑抗震设防分类标准》（GB50223—95）4、《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）5、《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）7、《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）8、《砌体结构设计规范》（GB50003—2001）二、建筑设计说明本工程为++++++++++办公楼,为框架结构，四层，檐高15.40米，室内外高差0.45米，室内地坪±0.000，建筑面积3600平方米，建筑抗震设防标准为八度；根据毕业设计任务书的要求，坚持经济、适用、美观的建设方针，充分满足业主并考虑使用者对使用功能的要求，做到功能分区明确，流线清晰，方便使用，合理组织好各种人流、车流，使内外交通简捷、畅通，互不干扰，参考了一些已经使用的设计后，我确定了自己的设计方案，以此确定最终的建筑设计方案。（平面图详见图1.1）方案整体为L型，其中设置变形缝一道，所有房间均为矩形，比较传统，经济实用，有利于引导人流，且外形较好，整体布局较为紧凑，有利于抗震设计。建筑平面设计主要应考虑建筑物的功能要求，力求建筑物的美观大方，同时兼顾结构平面布置尽量规则合理和抗震要求，以便于结构设计。综合考虑建筑和结构设计的要求，拟定内廊及外廊兼顾式平面框架形式。使用部分房间主要为办公室、会议室、活动室等，附属使用房间为厕所、贮藏、电气、设备用房等，交通部分为内廊、门厅、过厅、楼梯（主楼梯1个，次楼梯1个）。对于平面布置作如下几点说明：图1.1方案平面示意图1）为了满足不同类型的房间对使用面积的要求，同时考虑结构的受力合理性及柱网的经济尺寸，本设计柱网基本上采用6.5×3.9m，局部地方采用更小的柱网尺寸；2）走廊宽度根据本设计要求取轴线宽度2.5m，主要人流通道为位于大楼中部的主楼梯。为了满足防火要求，在西侧面设置了楼梯作为次人流通道和满足火灾时人员疏散要求。建筑立面设计结合平面设计中框架柱的布置，立面上主要采用横向划分，外墙将柱完全内包。外观上显得平整，稳重；同时，考虑到框架结构的优点，柱间多用窗少用墙，使窗与柱及窗间墙之间形成了有节奏的虚实对比，显得明快、活泼，同时也得到了良好的采光效果。大门正中间，使整个建筑物显得美观大方。大门采用玻璃旋转门，使整个大门显得现代并且节能，门厅空间显得通透，宽大的雨蓬和大门的设置一同起到了突出主要入口功能，起到了吸引人流导向的作用。屋顶檐口采用重色调，使屋顶美观又不失大方。设计成可上人屋面，必要时可开辟成临时活动场所。同时极大的方便了屋面的检修。三、建筑施工说明一）、地面做法地面均为水泥地面，作法见苏J9501-2-2。二）、楼面做法楼面均为水泥地面，作法见苏J9501-3-2。卫生间地面以1%坡向地漏。三）、踢脚做法踢脚除楼梯间外均为水泥踢脚，做法见苏J9501-4-1高为150MM，取消面层。四）、内墙面做法做法见苏J9501-5-5。五）、外墙面做法为混合砂浆粉刷墙面，外刷涂料，做法见苏J9501-6-4，分格线（宽X深）20X15。六）、屋面做法屋面防水的等级为二级，平屋面做法见苏J9501-7-25(保温层水泥防水珍珠岩块，最薄处70厚，找坡用1：8现浇水泥珍珠岩)。七）、平顶做法现浇钢筋混凝土楼板下做法见苏J9501-8-4。八）、楼梯做法楼梯栏杆扶手详见苏J9505-5,栏杆油漆详见苏J9501-9-23，扶手油漆详见苏J9501-9-3。九）、坡道做法做法详见苏J9501-11-9。散水：散水做法做法见苏J9501-12-5，宽度为600MM。十）、油漆做法主要是办公室木门油漆，采用清漆。十一）、其它：1、窗为铝合金推拉窗，采用90系列，颜色为银白色。2、木门断面为Ⅲ级。3、门厅处车坡道为花岗条石坡道，具体做法为：a：100厚花岗条石面层，表面剁平。b：30厚1：3干硬性水泥砂浆结合层。c：素水泥浆一道。d：100厚C15砼。e：200厚碎石灌M2.5号混合砂浆。f：素土夯实。4、散水为砼散水，做法如下：a：20厚1：2水泥砂浆抹面，压实抹光。b：60厚C15砼。c：素土夯实向外坡4%。四、地质资料建筑场地地形平坦，地基土成因类型为冰水洪积层。自上而下叙述如下：新近沉积层（第一层），粉质粘土，厚度0.5—1.0米，岩性特点，团粒状大孔结构，欠压密。粉质粘土层（第二层），地质主要岩性为黄褐色分之粘土，硬塑状态，具有大孔结构，厚度约3.0米,qsk=35—40kPa。粉质粘土层（第三层），地质岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，可塑状态，厚度3.5米，qsk=30—35kPa。粉质粘土层（第四层），岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，硬塑状态，厚度未揭露，qsk=40—60kPa,qpk=1500—2000kPa。不考虑地下水。场地为1类一组Tg（s）=0.25smax0.16第二部分：结构设计说明1、本工程为新沂经济技术开发区规划建设局办公楼,为框架结构，四层，檐高15.40米，室内外高差0.45米，室内地坪±0.000，建筑面积3600平方米，建筑抗震设防标准为八度；2、结构方案a、形式：框架结构；b、结构框架类别：采用现浇钢筋混凝土梁板结构；c、框架节点：采用刚性连接；d、结构布置：本办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案。3、框架结构的计算简图：横向框架组成的空间结构纵向框架组成的空间结构框架结构的计算简图4、梁柱断面尺寸，材料级别a、材料级别：砼：柱、梁、板C30；基础：C15，钢筋：柱梁Ⅱ级；板、基础Ⅰ级；b、梁柱断面尺寸：（1）、梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。本方案横向梁取1/11×6500≈600mm，截面宽度取650×1/2≈300mm，可得横向梁的截面初步定为b×h=300*600；纵向梁1/10×2500=250mm，可得横向梁的截面初步定为b×h=250*450；（2）、框架柱截面尺寸应考虑两个方向的强度和刚度要求，其截面高度根据以下几种方法初步确定：①取H=（1/15-1/20）H，其中H为层高，但大于等于30cm②考虑柱的轴压比N/Fca小于等于0.9考虑以上两个因素，考虑柱网尺寸不大，决定选用截面尺寸为400×400mm的方形柱。梁截面尺寸（mm）混凝土等级横梁（b×h）纵梁（b×h）GH跨、JK跨HJ跨C20300×600250×450300×600柱截面尺寸（mm）层次混凝土等级b×h1C20400×4002-4C20400×400第三部分：重力荷载计算一、资料准备：查《荷载规范》可取：①、屋面永久荷载标准值（上人）30厚细石混凝土保护层22×0.03=0.66KN/m2三毡四油防水层0.4KN/m220厚矿渣水泥找平层14.5×0.02=0.29KN/m2150厚水泥蛭石保温层5×0.15=0.75KN/m2120厚钢筋混凝土板25×0.12=3.0KN/m2合计5.10KN/m2②、1-4层楼面：20厚水泥沙浆地面0.4KN/m2120厚钢筋混凝土板25×0.12=3.0KN/m2合计3.40KN/m2③、屋面及楼面可变荷载标准值：上人屋面均布活荷载标准值2.0KN/m2楼面活荷载标准值2.0KN/m2屋面雪荷载标准值SK=urS0=1.0×0.2=0.2KN/m2（式中ur为屋面积雪分布系数）④、梁柱密度25KN/m3蒸压粉煤灰加气混凝土砌块5.5KN/m3墙重1.72KN/m2二、重力荷载代表值的计算：1、第一层：（1）、梁、柱：类别净跨（mm）截面（mm）密度（KN/m3）体积（m3）数量(根)单重（KN）总重（KN）横梁5900300×600251.062426.50636.001900250×450250.21125.2563.00纵梁3300300×600250.592014.75295.005400300×600250.97224.2548.50类别计算高度（mm）截面（mm）密度（KN/m3）体积（m3）数量（根）单重（KN）总重（KN）柱3600400×400250.5764814.40691.20（2）、内外填充墙重的计算：横墙：GH跨、JK跨墙：墙厚240mm，计算长度5900mm，计算高度3600-600=3000mm。单跨体积：0.24×5.9×3=4.25m3单跨重量：4.25×5.5=23.38KN数量：24总重：23.38×24=561.12KNGJ跨墙：墙厚240mm，计算长度1900mm，计算高度3600-600=3000mm。单跨体积：（1.9×3-1.5*1.8）×0.24=0.72m3单跨重量：0.72×5.5=3.96KN数量：2总重：3.96×2=7.92KN厕所横墙：墙厚100mm，计算长度4350mm，计算高度3600-120=3480mm。体积：0.10×4.35×3.48=1.51m3重量：1.51×5.0=7.55KN横墙总重：561.12+7.92+7.55=576.5