办公楼设计计算书设计简介:拟建建筑多层办公楼为永久性建筑,能满足350左右的人工作,该建筑所在地使用面积(红线面积)272151080m ⨯=位于攀枝花市区,建筑周围配有休闲广场,绿化带。
办公楼实际占地面积69.6114.4L B ⨯=⨯=,分为六层。
总建筑面积为26000m ,采用现浇楼板,现浇框架纵横向承重,各层层高均3.3m ,在设计计算时考虑抗震设防要求。
各层楼的布局中有普通办公室、专用办公室、会议室、接待室、陈列室、卫生间和开水房等满足使用要求。
第一部分 双向板的设计板采用现浇整体式楼板,板厚100h mm =,采用25C 混凝土,板中钢筋采用235HPB 级钢筋,在该多层办公楼设计中,除中间两跨为单向板外其余楼板均为双向板。
采用弹性理论计算的方法来计算板和支座中的内力,采用弯矩调幅法对结构按弹性理论方法所求的弯矩值和剪力值进行适当的调整,以考虑结构非弹性变形所引起的内力重分布。
一.梁的截面尺寸和板的计算跨度及荷载确定拟定板厚100h mm =,板的保护层厚度20mm ,则板的有效高度为01002080h mm =-=。
纵横向主次梁确定:主梁高1111()()(60008400)5001050128128h l mm ==⨯=,取700h mm =, 1111()()7003502332323b h mm ==⨯=,取300b mm =。
次梁高1111()()60005003331281218h l mm ==⨯=,取500h mm =, 1111()()500250166.72323b h mm ==⨯=,取250b mm =。
所以主梁截面尺寸为300700b h mm mm ⨯=⨯,次梁截面尺寸为250500b h mm mm ⨯=⨯。
二.板荷载的确定 (一)荷载设计值1.楼面的做法如图所示:楼面恒荷载8厚陶瓷地砖 0.008×17.8=0.142KN/㎡20厚干硬性水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4 KN/㎡ 100厚钢筋混凝土板 25×0.1=2.5 KN/㎡ V 型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/㎡ 合计 3.3 KN/㎡ 楼面活荷载 2.0 KN/㎡2.屋面的做法如图所示:30厚细石混凝土保护层 20×0.03=0.6 KN/㎡ 三毡四油防水层 0.4 KN/㎡ 20厚水泥砂浆找平层 20×0.02=0.4 KN/㎡ 150厚水泥蛭石保温层 5×0.15=0.75 KN/㎡ 100厚钢筋混凝土板 25×0.1=2.5 KN/㎡ V 型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/㎡ 合计 4.96 KN/㎡屋面活荷载(上人屋面) 2.0 KN/㎡ 对楼面:21.2 3.3 1.42.0 6.76/g q KN mm +=⨯+⨯=22.81.2 3.3 5.36/22q g KN mm +=⨯+= 22.81.40/22q KN mm == 对屋面:21.2 3.3 1.42.57.46/g q KN mm +=⨯+⨯=23.51.2 3.3 5.71/22q g KN mm +=⨯+= 23.51.75/22q KN mm == (二)计算跨度(1)内跨c l ,c l 为轴线见距离。
(2)边跨0n l l b =+,n l 为净跨,b 为梁宽。
各区格板计算跨度见下表:(三)弯矩计算跨中最大正弯矩发生在活载为棋盘式布置时,它可以简化为,当内支座固支时,2q g +作用下的跨中弯矩与内支座铰支时 2q±作用下的跨中弯矩值两者之和。
支座最大负弯矩可以按近似活荷载满布时求得,即为内支座固支 g q +时作用下的支座弯矩。
计算弯矩时考虑泊松比的影响,取16或0.2,在计算时取0.2。
(四)截面设计截面的有效高度,选用8φ钢筋作为受力主筋,则01()l m (短跨)方向跨中截面的018100158122d h h c mm =--=--=,02()l m (长跨)方向跨中截面的02013381001573822d h h c mm h ⨯=--=--==-,支座截面处081h mm =。
计算配筋时近似取内力臂系数0.95s γ=,0S S y mA f h γ=,双向板截面配筋结果及实际配筋见下表。
共页第1页作者:董明第二部分 风荷载计算一:风荷载作用下框架的弯矩计算(1)风荷载标准值计算公式:0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅ 其中k W 为垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值z β为z 高度上的风振系数,取 1.00z β= z μ为z 高度处的风压高度变化系数 s μ为风荷载体型系数,取 1.30s μ=0w 为攀枝花基本风压,取00.40w =该多层办公楼建筑物属于C 类,位于密集建筑群的攀枝花市区。
(2)确定各系数数值因结构高度19.830H m m =<,高宽比19.81.375 1.514.4HB==<,应采用风振系数z β来考虑风压脉动的影响。
该建筑物结构平面为矩形, 1.30s μ=,由《建筑结构荷载规范》第3.7查表得0.8s μ=(迎风面)0.5s μ=-(背风面),风压高度变化系数z μ可根据各楼层标高处的高度确定,由表4-4查得标准高度处的z μ值,再用线性插值法求得所求各楼层高度的z μ值。
(3)计算各楼层标高处的风荷载z q 。
攀枝花基本风压取00.40/w KN mm =,取②轴横向框架梁,其负荷宽度为7.2m,由0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅得沿房屋高度分布风荷载标准值。
7.20.4 2.88z z s z z s z q βμμβμμ=⨯=,根据各楼层标高处的高度i H ,查得z μ代入上式,可得各楼层标高处的()q z 见表。
其中1()q z 为迎风面,2()q z 背风面。
风正压力计算:7. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.8 2.370/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.8 2.306/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 2. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 1() 2.88 2.880.00 1.300.740.80.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 风负压力计算:7. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.5 1.480/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.5 1.441/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯=2. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 2() 2.88 2.880.00 1.300.740.50.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= (4)将分布风荷载转化为节点荷载第六层:即屋面处的集中荷载6F 要考虑女儿墙的影响6 2.306 2.216 3.3 2.370 2.306 1.441 1.385 3.3 1.441 1.4800.5[() 2.306]10.5[() 1.441]19.92222222F KN ++++=+⨯+⨯++⨯+⨯= 第五层的集中荷载5F 的计算过程 5 2.216 2.216 2.306 2.216 1.441 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.312.002222F KN ++++=+⨯+++⨯=4 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=3 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=第二层,要考虑层高的不同:2 3.3 4.252.216 1.385()13.5922F KN =+⨯+= 10.00F KN =等效节点集中等荷载(单位:KN )二.柱侧移刚度及剪力的计算(212h i D c=)见下表 三:各层柱反弯点和弯矩的确定(见下表)根据该多层办公楼总层数m ,该柱所在层n ,梁柱线刚度比K ,查表得到标准反弯点系数0y ;根据上下横梁线刚度比值i 查表得到修正值1y ,根据上下层高度变化查表得到修正值2y 3y ;各层反弯点高度0123()yh y y y y h =+++。
该层的计算高度h 当该层的上层较高时 取h h /2上=α 当该层的上层较高时 取h h /3下=α分别求出21αα,查表得21,y y 然后计算出弯矩如下表:共页第1页作者:董明共页第1页作者:董明共页第1页作者:董明共页第1页作者:董明共页第1页作者:董明四:风荷载作用下框架的弯矩图E U O I T N H SMGR L F Q K P J D CBA风荷载作用下弯矩图五:风荷载作用下框架的侧移验算126.82125.19025.19030.65630.65642.854138.513nin D mm ==+++++=∑146(26.82125.19025.19030.65630.65642.854)138.513 3.010 4.1610nin D E mm==+++++=⨯⨯=⨯∑第六层:221121224.3426.8213.3c ik ci j i D mm h α=⨯===∑ 3324.34100.90726.82110i i V mm D ⨯∆===⨯∑ )m (/N 138.513 4.16138.513 4.16138.513 4.16第三部分 楼梯的计算现浇整体板式楼梯如图所示。