11层框架结构办公楼毕业设计计算书.doc

第一部分 建筑部分工程概况：某市拟建高层综合办公楼。总建筑面积13941m。主体结构11层，其中地下一层，地上十层。12层是沿街商业用房，层高4.5m，主要用于商业经营；310层层高为3.6米，主要是以涉外办公为主的写字楼，房屋总高37.8m。结构形式采用全现浇框架结构。结构设防烈度为7度，抗震等级为级。基础采用肋梁式筏板基础，基础埋深5.2m。本地区夏季平均气温25，冬季平均气温零下2，月平均相对湿度4753%，年平均降水量820mm。降水主要集中在六、七、八三个月。地区的主导风向：冬季西北风，夏季西南风。本工程建筑功能为公共建筑，使用年限为50年；建筑平面的横轴轴距为7.2m，纵轴轴距为7.8m和3.0m；本工程耐火等级为一级。内、外墙体材料为陶粒混凝土空心砌块和玻璃幕墙，外墙装修使用仿石材外墙涂料，内墙装修喷涂乳胶漆，室内地面房间铺贴大理石地砖，室内顶棚主要采用石棉吸音板，门窗采用塑钢窗和装饰木门。全楼设电梯四部和楼梯两部。地质条件：图1.1 地质条件第二部分 结构部分2.1 结构布置及计算简图2.1.1 结构承重方案选择根据建筑功能要求及建筑施工布置图，本工程采用全现浇框架结构，双向承重体系。2.1.2 主要构件材料及尺寸估算 1主要构件材料 框架梁、板、柱采用现浇钢筋混凝土构件， 墙体采用陶粒混凝土空心砌块， 混凝土强度：梁、板采用C30混凝土， 柱采用C40和C50混凝土， 钢筋使用HPB235，HRB335和HRB400三种钢筋。2主要构件的截面尺寸 （1）框架梁： 横向框架梁，最大跨度L=7.8m， h=（1/81/12）L=975mm650mm，取h=700mm b=（1/21/3）h=350mm233mm，取b=350mm 纵向框架梁，最大跨度L=7.2m， h=（1/121/13）L=600mm480mm，取h=600mm b=（1/21/3）h=300mm200mm，取b=300mm（2）框架柱：初定边柱尺寸700mm700mm，中柱800mm800mm，角柱800mm800mm，一、二层框架柱混凝土强度等级C50，三至十层框架柱混凝土强度等级C40。 （21） （22）其中，n为验算截面以上楼层层数，g为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，框架结构近似取12 kN/m2，F为按简支状态计算的柱的负荷面，为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。抗震等级二级的框架结构轴压比，边柱和中柱的负荷面积分别是7.2m3.9m和7.2m5.4m。边柱 中柱 所以边柱取700mm700mm，中柱取800mm800mm。2.1.3 框架结构计算简图和结构平面布置图 2.2 楼面、屋面板计算2.2.1 楼盖和屋盖的工程做法： （选自88J11工程做法） 屋面做法：屋11D15 满涂银粉面层保护剂 0.03 kN/m2 SBS改性沥青防水卷材 0.252=0.5 kN/m2 20厚1：3水泥砂浆找平层 170.020=0.34 kN/m2 最薄30厚1：0.2：3.5水泥粉煤灰页岩陶粒找2%坡 160.030=0.48 kN/m2 120厚水泥聚苯颗粒板 7.50.12=0.9 kN/m2 2.25 kN/m2屋面顶棚做法：棚36 12厚矿棉吸声板面层 40.012=0.048 kN/m2 T型轻钢次龙骨 0.03 kN/m2 T型轻钢主龙骨 0.03 kN/m2 10号镀锌低碳钢丝 0.012kN/m2 现浇钢筋混凝土楼板底留钢筋吊环 0.12 kN/m2楼面做法：楼12 （浮铺疏水防滑胶板楼面） 浮铺13厚疏水防滑胶板 20厚1：2.5水泥砂浆抹面压实赶光 170.02=0.34 kN/m2 20厚1：3水泥砂浆保护层 170.02=0.34 kN/m2 1.5厚聚氨酯涂膜防水层 20厚1：3水泥砂浆找平层 170.02=0.34 kN/m2 最薄处30厚C15细石混凝土 250.03=0.75 kN/m2 2.34 kN/m2楼15B （大理石楼面） 铺20厚大理石板，灌稀水泥浆擦缝 280.02=0.56 kN/m2 撒素水泥面 0.01 kN/m2 30厚1：3干硬性水泥砂浆粘结层 170.02=0.51 kN/m2 60厚CL7.5轻集料混凝土垫层 160.06=0.96 kN/m2 2.04 kN/m2 楼23D （硬实木复合地板楼面） 9.5厚硬实木复合地板 0.2 kN/m2 15厚松木毛地板45斜铺 0.2 kN/m2 20厚1：3水泥砂浆找平层 170.02=0.34 kN/m2 60厚CL7.5轻集料混凝土垫层 13.50.06=0.81 kN/m2 1.55 kN/m2楼面顶棚做法： 棚36 （矿棉吸声板吊顶） 12厚矿棉吸声板面层 40.012=0.048 kN/m2 T型轻钢次龙骨 0.030 kN/m2 T型轻钢主龙骨 0.030 kN/m2 10号镀锌低碳钢丝 0.012 kN/m2 现浇钢筋混凝土楼板底留钢筋吊环 0.12 kN/m2 棚41 （矿棉吸声板走道吊顶） 15厚大单侧开槽矿棉吸声板面层 40.015=0.060 kN/m2 T型轻钢龙骨 0.030 kN/m2 U型轻钢龙骨 0.030 kN/m2 钢筋吊杆 现浇钢筋混凝土楼板底留钢筋吊环 0.12 kN/m2 棚49 （铝板条吊顶） 0.50.8厚铝条板 0.260.5=0.12 kN/m2 U型轻钢龙骨 0.03 kN/m2 吊杆下部固定于吊件上，上部焊于L40*40*4角钢 L40*40*4角钢用膨胀螺栓固定于钢筋混凝土楼板上 0.15 kN/m22.2.2 屋面和楼面板的荷载 屋面和楼面板的荷载取自建筑荷载规范（GB500092001）。 屋面： 屋面活荷载：0.5 kN/m2 （不上人屋面）屋面恒载：屋11D15 2.25 kN/m2 现浇屋面板 3 kN/m2 棚36 0.12 kN/m2 合计：5.37 kN/m2 屋面荷载标准值：0.55.37=5.87 kN/m2 屋面荷载设计值：0.51.4+5.371.2=7.144 kN/m2 楼面： （1）一般房间： 楼面活荷载：2.0 kN/m2 楼面恒载： 楼15B 2.04 kN/m2 现浇屋面板 3 kN/m2 棚36 0.12 kN/m2 合计：5.16 kN/m2 楼面荷载标准值：2.05.16=7.16 kN/m2 楼面荷载设计值：2.01.4+5.161.2=8.29 kN/m2（2）会议室： 楼面活荷载：2.0 kN/m2 楼面恒载： 楼23D 1.55 kN/m2 现浇屋面板 3 kN/m2 棚36 0.12 kN/m2 合计：4.67 kN/m2 楼面荷载标准值：2.04.67=6.67 kN/m2 楼面荷载设计值：2.01.4+4.671.2=8.40 kN/m2 （3）走道 楼面活荷载：2.5 kN/m2 楼面恒载： 楼15B 2.04 kN/m2 现浇楼面板 2.5 kN/m2 棚36 0.12 kN/m2 合计：4.66 kN/m2 楼面荷载标准值：2.04.66=6.66 kN/m2 楼面荷载设计值：2.01.4+4.661.2=8.99 kN/m2 （4）卫生间 楼面活荷载：2.0 kN/m2 楼面恒载： 楼12 2.34 kN/m2 现浇屋面板 3 kN/m2 棚36 0.15 kN/m2 合计：5.49 kN/m2 楼面荷载标准值：2.05.49=7.49 kN/m2 楼面荷载设计值：2.01.4+5.491.2=9.39 kN/m22.2.3 楼板计算根据混凝土结构设计规范（GB500102002），楼板长边l02与短边l01之比小于2时，宜按双向板计算。楼板长边l02与短边l01之比大于2，但小于3.0时，宜按双向板计算，当按沿短边受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够的构造钢筋。根据本工程的实际尺寸，楼板分为双向板和单向板，单向板按规范要求沿长边布置足够的构造钢筋。楼板按照弹性方法进行计算。双向板按弹性理论的计算方法：多跨连续双向板跨中最大正弯矩：为了求得连续双向板跨中最大正弯矩，荷载分布情况可以分解为满布荷载g+q/2及间隔布置q/2两种情况，前一种情况可近似认为各区格板都固定支承在中间支承上，对于后一种情况可近似认为在中间支承处都是简支的。沿楼盖周边则根据实际支承情况确定。分别求得各区格板的弯矩，然后叠加得到各区格板的跨中最大弯矩。多跨连续双向板支座最大负弯矩：支座最大负弯矩可按满布活荷载时求得。图2.3 连续双向板的计算图示（1）标准层楼板计算：标准层楼板区格划分：图2.4 标准层楼板区格图说明：整块楼面板分为单、双向板两种。C板按单向板计算，其余各板按双向板计算。单、双向板相连接的支座处，按两边板分别计算的最大弯矩进行配筋。双向板设计：板A +图2.5板A按三边固定，一边简支计算： 荷载设计值： q=1.42.0=2.8 kN/m2 g=1.25.16=6.192 kN/m2 g+q/2=7.242 kN/m2 q/2=1.4 kN/m2 g+q =8.292kN/m2弯矩计算：M1=（0.026+0.20.0159）（g+q/2）l01+（0.0434+0.20.0361）q l01/2 =0.024567.2427.2+0.05061.47.2=11.976 kNm M2=（0.0159+0.20.026）（g+q/2）l01+（0.0361+0.20.0434）q l01/2 =0.021047.2427.2+0.044781.47.2=10.336 kNm M1=M1=-0.065(g+q)l01=-0.0658.2927.2=-24.631 kNm M2=-0.0561(g+q)l01=-0.05618.2927.2=-23.04 kNm板B图2.6板B按两边固定，两边简支计算。 荷载设计值： q=1.42.0=2.8 kN/m2 g=1.25.16=6.192 kN/m2 g+q/2=7.242 kN/m2 q/2=1.4 kN/m2 g+q=8.292 kN/m2弯矩计算：M1=（0.0279+0.20.0232）（g+q/2）l01+（0.0434+0.20.0361）q l01/2 =0.024567.2427.2+0.05061.47.2=11.976 kNm M2=（0.0232+0.20.0279）（g+q/2）l01+（0.0361+0.20.0434）q l01/2 =0.021047.2427.2+0.044781.47.2=10.336 kNm M1=-0.0756(g+q)l01=-0.07568.2927.2=-24.631 kNm M2=-0.0709(g+q)l01=-0.07098.2927.2=-23.04 kNm板D板D按两边固定，两边简支计算。 荷载设计值： q=1.42.0=2.8 kN/m2 g=1.25.49=6.588 kN/m2 g+q/2=7.988 kN/m2 q/2=1.4 kN/m2 g+q=9.388 kN/m弯矩计算：M1=（0.0279+0.20.0232）（g+q/2）l01+（0.0434+0.20.0361）q l01/2 =0.024567.9887.2+0.05061.47.2=13.844 kNm M2=（0.0232+0.20.0279）（g+q/2）l01+（0.0361+0.20.0434）q l01/2 =0.021047.9887.2+0.044781.47.2=11.963 kNm M1=-0.0756(g+q)l01=-0.07569.3887.2=-27.74 kNm M2=-0.0709(g+q)l01=-0.07099.3887.2=-26.086 kNm板E图2.8板E按三边固定，一边简支计算。 荷载设计值： q=1.43.5=4.9 kN/m2 g=1.25.16=6.192 kN/m2 g+q/2=8.64 kN/m2 q/2=2.45 kN/m2 g+q=11.09 kN/m2弯矩计算：M1=（0.026+0.20.0159）（g+q/2）l01+（0.0434+0.20.0361）q l01/2 =0.024568.647.2+0.05062.457.2=16.00 kNm M2=（0.0159+0.20.026）（g+q/2）l01+（0.0361+0.20.0434）q l01/2 =0.021048.647.2+0.044782.457.2=13.88 kNm M1= M1=-0.065(g+q)l01=-0.06511.097.2=-30.25 kNm M2=-0.0561(g+q)l01=-0.056111.097.2=-28.30 kNm板F图2.9板F按两边固定，两边简支计算。 荷载设计值： q=1.43.5=4.9 kN/m2 g=1.25.16=6.192 kN/m2 g+q/2=8.64 kN/m2 q/2=2.45 kN/m2 g+q=11.09 kN/m2弯矩计算:M1=（0.0279+0.20.0232）（g+q/2）l01+（0.0434+0.20.0361）q l01/2 =0.024568.647.2+0.05062.457.2=16.00 kNm M2=（0.0232+0.20.0279）（g+q/2）l01+（0.0361+0.20.0434）q l01/2 =0.021048.647.2+0.044782.457.2=13.88 kNm M1=-0.0756(g+q)l01=-0.075611.097.2=-30.25 kNm M2=-0.0709(g+q)l01=-0.070911.097.2=-28.30 kNm板G 图2.10板G按三边固定，一边简支计算。 荷载设计值： q=1.42.0=2.8 kN/m2 g=1.24.67=5.60 kN/m2 g+q/2=7.00 kN/m2 q/2=1.4 kN/m2 g+q=8.40kN/m2弯矩计算：M1=（0.026+0.20.0159）（g+q/2）l01+（0.0434+0.20.0361）q l01/2 =0.024567.007.2+0.05061.47.2=12.586 kNm M2=（0.0159+0.20.026）（g+q/2）l01+（0.0361+0.20.0434）q l01/2 =0.021047.007.2+0.044781.47.2=10.885 kNm M1=M1=-0.065(g+q)l01=-0.0658.407.2=-24.952 kNm M2=-0.0561(g+q)l01=-0.05618.407.2=-23.04 kNm板H图2.11板H按三边固定，一边简支计算。 200厚陶粒混凝土砌块隔墙折算为恒载： （7.2-0.3）（3.6-0.15）0.15=4.761 kNG=64.761=28.566 kN28.566/（7.87.2）=0.51 kN/m2荷载设计值： q=1.42.0=2.8 kN/m2 g=1.2（5.16+0.51）=6.804 kN/m2 g+q/2=7.854 kN/m2 q/2=1.4 kN/m2 g+q=8.904kN/m2 弯矩计算：M1=（0.026+0.20.0159）（g+q/2）l01+（0.0434+0.20.0361）ql01/2 =0.024567.8547.2+0.05061.47.2=11.71 kNm M2=（0.0159+0.20.026）（g+q/2）l01+（0.0361+0.20.0434）ql01/2 =0.021047.8547.2+0.044781.47.2=10.11 kNm M1=M1=-0.065(g+q)l01=-0.0658.9047.2=-24.29 kNm M2=M2=-0.0561(g+q)l01=-0.05618.9047.2=-22.72 kNm单向板设计： 图2.12 单向板区格区格C按照单向板计算，荷载设计值：8.99 kN/m2 板的计算跨度3000mm，取1m板宽做为计算单元。 跨中弯矩： （23） 支座弯矩： （24）表2.1 楼面板跨中配筋表区格方向h0(mm)M (kNm )As（mm）As=rminbh(mm)配筋实配钢筋As(mm)Al0113011.983153218150335l0213010.342713218150335Bl0113011.983153218150335l0213010.342713218150335Cl018010.122172146130218Dl0113013.843653218150335l0213011.963143218150335El01130164243218120419l0213013.883663218120419Fl01130164243218120419l0213013.883663218120419Gl0113012.593313218150335l0213010.892853218150335Hl0113011.713073218140359l0213010.11264.9321.88140359表2.2 楼面板支座配筋表位置h0(mm)M (kNm)As(mm)As=rminbh配筋实配钢筋As(mm)AA13024.63667.532110110714AB13024.63667.532110110714AC13023.0462232110110714AD13027.74757.632110100785AE13030.25831.432110100785AF13030.25831.432110100785AG13024.95676.732110110714AH13024.63667.532110110714BC13023.0462232110100785CD13026.09709.632110110714CE13028.377432110100785CF13028.377432110100785CG13023.0462232110110714CH13022.72612.932110100785EG13030.25831.432110100785GG13024.95676.732110110714首层楼板计算：图2.13 首层楼板区格图说明：整块楼面板分为单、双向板两种。C板按单向板计算，其余各板按双向板计算。单、双向板相连接的支座处，按两边板分别计算的最大弯矩进行配筋。板A图2.14板A按三边固定，一边简支计算。 荷载设计值： q=1.43.5=4.9 kN/m2 g=1.25.16=6.192 kN/m2 g+q/2=8.579 kN/m2 q/2=2.45 kN/m2 g+q =11.092kN/m2弯矩计算:M1=（0.026+0.20.0159）（g+q/2）l01+（0.0434+0.20.0361）q l01/2 =0.024568.5797.2+0.05062.457.2=19.50 kNm M2=（0.0159+0.20.026）（g+q/2）l01+（0.0361+0.20.0434）q l01/2 =0.021048.5797.2+0.044782.457.2=15.14 kNm M1=M1=-0.065(g+q)l01=-0.06511.0927.2=-37.37 kNm M2=-0.0561(g+q)l01=-0.056111.0927.2=-32.25 kNm板B板B按两边固定，两边简支计算： 荷载设计值： q=1.43.5=4.9 kN/m2 g=1.25.16=6.192 kN/m2 g+q/2=8.579 kN/m2 q/2=2.45 kN/m2 g+q=11.092 kN/m2弯矩计算：M1=（0.0279+0.20.0232）（g+q/2）l01+（0.0434+0.20.0361）q l01/2 =0.024568.5797.2+0.05062.457.2=21.00 kNm M2=（0.0232+0.20.0279）（g+q/2）l01+（0.0361+0.20.0434）q l01/2 =0.021048.5797.2+0.044782.457.2=18.58 kNm M1=-0.0756(g+q)l01=-0.075611.0927.2=-43.46 kNm M2=-0.0709(g+q)l01=-0.070911.0927.2=-40.76 kNm板D图2.16板D按两边固定，两边简支计算。 荷载设计值： q=1.43.5=4.9 kN/m2 g=1.25.49=6.588 kN/m2 g+q/2=9.038 kN/m2 q/2=2.45 kN/m2 g+q=11.488 kN/m2 弯矩计算：M1=（0.0279+0.20.0232）（g+q/2）l01+（0.0434+0.20.0361）q l01/2 =0.024569.0387.2+0.05062.457.2=13.844 kNm M2=（0.0232+0.20.0279）（g+q/2）l01+（0.0361+0.20.0434）q l01/2 =0.021049.0387.2+0.044782.457.2=11.963 kNm M1=-0.0756(g+q)l01=-0.075611.4887.2=-27.74 kNm M2=-0.0709(g+q)l01=-0.070911.4887.2=-26.086 kNm板E图2.17板E按三边固定，一边简支计算。 荷载设计值： q=1.43.5=4.9 kN/m2 g=1.25.16=6.192 kN/m2 g+q/2=8.64 kN/m2 q/2=2.45 kN/m2 g+q=11.09 kN/m2 M1=（0.026+0.20.0159）（g+q/2）l01+（0.0434+0.20.0361）q l01/2 =0.024568.647.2+0.05062.457.2=16.00 kNm M2=（0.0159+0.20.026）（g+q/2）l01+（0.0361+0.20.0434）q l01/2 =0.021048.647.2+0.044782.457.2=1