1工程设计概况1.1工程介绍本办公楼是XX政府行政办公楼,市XX路与XX路交叉口,设计为六层室六层框架填充墙结构内设计标高±0.000,室外高差0.600m, 建筑面积约6300 m2,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构,楼板厚度取120mm,填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。
门窗材料及洞口大小详见建筑图中的门窗表。
1.2工程地质气候资料1.2.1 地质条件经地质勘察部门确定,此建筑场地为二类土,表层为耕植土,厚度0.5—0.7m,其下为粉质粘土,塑性指数为10.5,液性指数为0.25。
地形平坦,地貌单一,地层结构稳定,主要是第四季冲积原因形成的沉积物。
上部为新近堆积物,本地区适合建造各种类型及规模的建(构)筑物。
地基承载力特征值为80Kpa,自然容量为2.7克/cm3 。
设防烈度为7度。
1.2.2 气候条件属北温带大陆性季风气候,冬季严寒,夏季炎热,温度升降迅速。
历年最大冻结深度为35cm,基本雪压为0.4KN/ m2,历年平均湿度为66%,历年最大绝对湿度为41毫巴。
历年平均风速为2.49m/sec,历年最大风速为36.9m/sec,历年盛行风向为:冬季多北风,西北风;夏季多南风,东南风。
基本风压为0.45KN/ m2。
历年平均降雨量为606.1mm,历年最大降雨量为1182.2mm。
1.3建筑荷载:上人屋面 2.0 KN/ m2不上人屋面0.5 KN/ m2厕所2.0 KN/ m2办公室 2.0 KN/ m2楼梯间3.5 KN/ m2填充墙19KN/m3钢筋混凝土25KN/m3水刷石墙面0.5KN/㎡贴瓷砖墙面0.5KN/㎡水泥砂浆20KN/m3铝合金门0.4KN/㎡水磨石地面0.65KN/㎡. 水磨石地面,10mm面层,20mm水泥砂浆打底。
120mm钢筋混凝土板,15厚天棚水泥砂浆抹灰,吊顶棚。
2 初步设计及侧移刚度计算2.1梁柱截面、梁跨度及柱高度的确定本办公楼采用柱距为5800×6000的柱网,层高取4.2m,本办公楼的柱网布置图如下图所示:图2.1柱网布置图2.1.1 初估截面尺寸1、取柱:b×h=600mm×600mm2、梁,梁编号如下图:L1: h=(1/12~1/8)×3000=250~375 取h=400mmb=(1/3~1/2)H=(1/3~1/2)×400=133~200 取b=250mmL2: h=(1/12~1/8)×6000=500~750 取h=700mmb=(1/3~1/2)H=(1/3~1/2)×700=233~350 取b=300mmL3: h=(1/12~1/8)×2800=230~350 取h=350mmb=(1/3~1/2)H=(1/3~1/2)×450=130~225 取b=250mmL4: h=(1/12~1/8)×5800=480~725 取h=700mmb=(1/3~1/2)H=(1/3~1/2)×700=233~35 0 取b=300mmL5: h=(1/12~1/8)×8600=716~1075 取h=750mmb=(1/3~1/2)H=(1/3~1/2)×750=250~375 取b=400mm图2.2梁布置示意图2.1.2 梁的计算跨度框架梁的计算跨度以上柱形心为准,由于建筑轴线与柱轴线重合,故计算跨度如下:图2.3梁的计算跨度2.1.3 柱高度底层柱h=4.2m(不考虑基础)其他层h=3.6m图2.4横向框架计算简图及柱编号2.2荷载计算2.2.1 屋面均布恒载二毡三油防水层0.35 kN/ m2冷底子有热玛蹄脂0.05 kN/ m2 20mm厚1:2水泥砂浆找平0.02 ×20=0.4 kN/ m2 100~140厚(2%坡度)膨胀珍珠岩(0.1+0.14)×7/2=0.84 kN/ m2 120mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.1×25=2.5 kN/ m2 15mm厚纸筋石灰抹底0.015×16=0.24 kN/ m2共计 4.88 kN/ m2屋面恒载标准值为:(52+0.24)×(6×2+2.4+0.24)×4.88=3732.20 kN2.2.2 楼面均布恒载按楼面做法逐项计算25厚水泥砂浆找平0.025×20=0.05 kN/ m2 120厚现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=2 kN/ m2 15厚纸筋石灰抹灰0.015×16=0.24 kN/ m2共计 3.29kN/ m22.2.3 楼面恒载标准值为:(52+0.24)×(6×2+2.4+0.24)×3.29=2477.93kN2.2.3 屋面均布活载计算重力荷载代表值时,仅考虑屋面雪荷载:0.2×(52+0.24)×(6×2+2.4+0.24)=152.95 kN2.2.4 楼面均布活荷载楼面均布活荷载对于办公楼一般房间为22.0KN/ m2,走道、消防楼梯为2.5 kN/ m2,为计算方便,偏安全的统一取均布活荷为2.5 kN/ m2。
楼面均布活荷载标准值为:2.5×(52+0.24)×(6×2+2.4+0.24)=1911.98 kN2.3梁柱自重L1:b×h=0.25m ×0.4m 长度3.0m每根重量0.4×3.0×25×(0.02×2+0.25)=3.48kN根数4×6=24根L2:b×h=0.7m×0.3m 长度6.0m每根重量0.7×6×25×(0.02×2+0.3)=35..7kN根数14×2×6=168根L3:b×h=0.25m×0.45m 长度2.8m每根重量0.45×2.8×25×(0.02×2+0.25)=7.83 kN根数14×6=84根L4:b×h=0.3m×0.7m 长度5.8m每根重量0.7×5.8×25×(0.02×2+0.3)=34.51kN根数10×4×6=240根L5:b×h=0.4m×0.75m 长度8.6m每根重量0.75×8.6×25×(0.02×2+0.4)=70.95 kN根数4×6=24根Z1:截面0.6×0.6 m2长度4.2m每根重量(0.6+0.02×2)²×4.2×25=43.01 kN根数14×4=56根Z2:截面0.6×0.6 m2长度3.6m每根重量(0.6+0.02×2)²×3.6×25=36.86 kN根数14×4×5=280根2.4横向刚度计算2.4.1 梁柱线刚度计算表2.2横梁线刚度i b的计算K=(3.34+4.5)/12.77=0.614αc=(0.5+K)/(2+K)=0.426Di4=αc×12×i c/h2=0.426×12×12.77×1010/42002=26435∑D1=18945×4+22684×24+28646×24+26435×4 =836872二至六层边框架边柱(4根)K=(3.34+3.38)/12.77=0.526αc=(0.5+K)/(2+K)=0.406Di5=αc×12×i c/h2=0.406×12×12.77×1010/42002=35270边框架中柱(24根)K=3.34/12.77=0.262αc=(0.5+K)/(2+K)=0.337Di6=αc×12×i c/h2=0.337×12×12.77×1010/42002=29275中框架中柱(24根)K=4.5×2/(12.4×2)=0.363αc=K/(2+K)=0.154Di1=αc×12×i c/h2=0.154×12×12.4×1010/42002=12990中框架中柱(4根)K=3.38×2/(12.4×2)=0.273αc=K/(2+K)=0.120Di2=αc×12×i c/h2=0.120×12×12.4×1010/42002=10122=20245∑D2=35270×4+29275×24+12990×24+20245×4 =530236由此可知,横向框架梁的层间侧移刚度为:表2.4∑D1/∑D2=836872/530236>0.7,故该框架为规则框架。
3 重力荷载代表值的计算3.1资料准备查《荷载规范》可取: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0.4 KN/m220厚矿渣水泥找平层14.5×0.02=0.29 KN/m2150厚水泥蛭石保温层5×0.15=0.75 KN/m2120厚钢筋混凝土板25×0.12=3.0 KN/m2V型轻钢龙骨吊顶0.25 KN/m2(二层9mm纸面石膏板、有厚50mm的岩棉板保温层)合计 5.35 KN/m2 1-3层楼面:水磨石地面0.65 KN/m2120厚钢筋混凝土板25×0.12=3.0 KN/m2V型轻钢龙骨吊顶0.25 KN/m2合计 3.90 KN/m2 屋面及楼面可变荷载标准值:上人屋面均布活荷载标准值 2.0 KN/m2楼面活荷载标准值 2.0 KN/m2屋面雪荷载标准值S K=u r S0=1.0×0.2=0.2 KN/m2(式中u r为屋面积雪分布系数)梁柱密度25 KN/m2蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 5.5KN/m3图3.1活荷载图3.2恒荷载3.2重力荷载代表值的计算3.2.1 第一层计算1、梁,柱计算表3.1梁柱计算2、内外填充墙重的计算横墙:墙厚200mm,计算长度6000mm,计算高度4200-600=3600mm。