建筑设计计算说明书

本科学生毕业设计某多层办公楼设计1一、设计资料（1）设计标高：室内设计标高±0.000,室内外高差450mm.（2）墙身做法：采用加气混凝土块，用M5混合砂浆砌筑，内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚20mm，“803”内涂料两度。外墙采用贴面砖，1：3水泥砂浆底厚20mm。（3）楼面作法：楼板顶面为水磨石地面，楼板底面为15mm厚白灰砂浆天花抹面，外加V型轻钢龙骨吊顶。（4）屋面作法：现浇楼板上依次铺20mm厚水泥砂浆找平层、300mm厚水泥珍珠制品隔热找平层、20mm厚水泥砂浆找平层和SDC120复合卷材，下面依次为15mm厚白灰砂浆天花抹面和V型轻钢骨龙吊顶。（5）基本风压：ωo=0.3KN/m2(地面粗糙度属C类)。（6）基本雪压：S0=0.3KN/m2。（7）抗震设防烈度：八度（0.2g）第二组，框架抗震等级为二级。（8）地质条件：由上至下：人工添土：厚度为1m粉质粘土：厚度为7m，地基承载力特征值为500KPa中风化基岩：岩石饱和单轴抗压强度标准值为3.6MPa建筑场地类别为Ⅱ类；无地下水及不良地质现象。活荷载：上人屋面活荷载2.0KN/m2，办公室楼面活荷载2.0KN/m2,走廊楼面活荷载2.5KN/m2,档案室楼面活荷载2.5KN/m2。目录中文摘要…………………………………………………………………………………………Ⅰ英文摘要…………………………………………………………………………………………Ⅱ一、设计资料……………………………………………………………………………………1二、结构布置及结构计算简图的确定…………………………………………………1三、荷载计算……………………………………………………………………………………3四、内力计算…………………………………………………………………………….……10五、内力组合……………………………………………………………………………………56六、截面设计……………………………………………………………………………………56七、框架节点核心区抗震验算…………………………………………………………56八、基础设计………………………………….………………………………………………58九、板式楼梯设计…………………………………………………………………….……60参考文献…………………………..……………………………………………………….……本科学生毕业设计某多层办公楼设计263二、结构布置及结构计算简图的确定结构平面布置如图1所示。各梁柱截面尺寸确定如下：主梁：取h=1/9ｌ=1/9×7200=800mm，取h=800mm,取b=350mm，次梁：取h=1/16ｌ=1/16×7200=450mm，取h=500mm,取b=250mm，柱子：取柱截面均为b×h=600×600mm，现浇板厚为100mm。取③轴线为计算单元，结构计算简图如图2所示，根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为500mm，由此求得底层层高为4.7m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2中，其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取I=2I0（I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。梁柱均采用C30混凝土。由于后面梁的组合弯矩过大，相对受压区高度超过了界限受压区高度，所以改用C40混凝土，因为梁柱刚度成比例增加，不会引起后面分配系数的改变。地震作用下的弹性侧移将更小，一定符合要求。本科学生毕业设计某多层办公楼设计3图2.框架计算简图注：图中数字为各杆件的线刚度，单位为1.0e10N*mm框架刚度计算：1.边跨框架梁线刚度：ib=2Ec×I。/l=2×3.0×104×错误!未找到引用源。350×8003/(12×7200)=12.44×1010N·mm2.中间跨框架梁线刚度：ib=2Ec×I。/l=2×3.0×104×350×8003/(12×2400)=37.33×1010N·mm3.二～五层框架柱线刚度：ic=Ec×I。/l=3.0×104×600×6003/(12×3600)=9.00×1010N·mm4.首层框架柱线刚度：ic=Ec×I。/l=3.0×104×600×6003/(12×4700)=6.89×1010N·mm本科学生毕业设计某多层办公楼设计4在计算内力时，柱的线刚度取框架实际柱线刚度的0.9倍。即：首层框架柱线刚度:ic=0.9×6.89×1010=6.20×1010N·mm二～五层框架柱线刚度:ic=0.9×9.00×1010=8.10×1010N·mm三、荷载计算1.恒载计算（1）屋面框架梁线荷载标准值：SDC120复合卷材0.15KN/m220mm厚水泥砂浆找平层0.4KN/m2300mm厚水泥砂浆珍珠制品隔热找平层1.2KN/m220mm厚水泥砂浆找平层0.4KN/m2100mm厚现浇混凝土楼板2.5KN/m215mm厚白灰砂浆天花抹面0.26KN/m2V型轻钢龙骨吊顶0.12KN/m2屋面恒载5.03KN/m2框架梁自重0.35×0.80×25＝7.00KN/m梁侧粉刷2×（0.80-0.1）×0.02×17＝0.48KN/m作用在顶层框架梁上的线荷载为：g5AB1=g5CD1=7.00＋0.48＝7.48KN/mg5BC1=7.48KN/mg5AB2=g5CD2=5.03×3.6=18.12KN/mg5BC2=5.03×2.4=12.07KN/m（2）楼面框架梁线荷载标准值：水磨石地面0.65KN/m2100mm厚现浇混凝土楼板2.5KN/m215mm厚白灰砂浆天花抹面0.26KN/m2V型轻钢龙骨吊顶0.12KN/m2楼面恒载3.53KN/m2边跨填充墙自重：0.20×（3.6-0.80）×7＝3.92KN/m墙面粉刷：（3.6-0.80）×0.02×2×17＝1.90KN/m作用在中间层框架梁上的线荷载为：gAB1=gCD1=7.48+3.92＋1.90＝13.30KN/mgBC1=7.48KN/mgAB2=gCD2=3.53×3.6=12.71KN/mgBC2=3.53×2.4=8.47KN/m（3）屋面框架节点集中荷载标准值：边柱连系梁自重：0.35×0.80×7.2×25＝50.40KN本科学生毕业设计某多层办公楼设计5粉刷：2×0.02×（0.80-0.10）×7.2×17＝3.43KN次梁自重：0.25×0.50×7.2×25×0.5＝11.25KN粉刷：2×0.02×（0.50-0.10）×7.2×17×0.5＝0.98KN1.5m高女儿墙自重：1.5×7.2×0.20×7＝12.10KN粉刷：2×0.02×1.2×7.2×17＝5.88KN连系梁传来屋面自重：A、D点相同：（3.6×3.6+1.8×1.8）×5.03＝81.49KN顶层边节点集中荷载：G5A=G5D=165.53KN中柱连系梁自重：0.35×0.80×7.2×25＝50.40KN粉刷：2×0.02×（0.80-0.10）×7.2×17＝3.43KN次梁自重：0.25×0.50×7.2×25×0.5＝11.25KN粉刷：2×0.02×（0.50-0.10）×7.2×17×0.5＝0.98KN连系梁传来屋面自重：B、C点相同：[0.5×1.2×1.2＋2.4×1.2＋0.5×1.8×1.8＋1.8×3.6]×2×5.03＝117.70KN顶层中间节点集中荷载：G5B=G5C=183.76KN（4）楼面框架节点集中荷载标准值：边柱连系梁自重：0.35×0.80×7.2×25＝50.40KN粉刷：2×0.02×（0.80-0.10）×7.2×17＝3.43KN次梁自重：0.25×0.50×7.2×25×0.5＝11.25KN粉刷：2×0.02×（0.50-0.10）×7.2×17×0.5＝0.98KN钢窗自重：2.1×2×1.8×0.45＝3.40KN窗下墙体自重：0.2×1.00×6.6×7＝9.24KN粉刷：2×0.02×1.00×6.6×17＝4.49KN窗边墙体自重：1.8×（6.6－2.1×2）×0.2×7＝6.05KN粉刷：2×0.02×1.8×（6.6－2.1×2）×17＝2.94KN框架柱自重：0.60×0.60×3.6×25＝32.4KN粉刷：1.8×0.02×3.6×17＝2.20KN连系梁传来楼面自重：A、D点相同：（3.6×3.6+1.8×1.8）×3.53＝57.19KN中间层边节点集中荷载：GA=GD=183.97KN中柱连系梁自重：50.40KN粉刷：3.43KN次梁自重：11.25KN粉刷：0.98KN内纵墙自重：6.6×（3.6－0.80）×0.2×7＝25.87KN粉刷：6.6×（3.6－0.80）×2×0.02×17＝12.57KN扣除门洞重加上门重：－2.1×1.0×（7×0.2+17×2×0.02－0.2）＝-3.95KN框架柱自重：32.4KN粉刷：2.20KN连系梁传来楼面自重：本科学生毕业设计某多层办公楼设计6B、C点相同：[0.5×1.2×1.2＋2.4×1.2＋0.5×1.8×1.8＋1.8×3.6]×2×3.53＝82.60KN中间层中节点集中荷载：GB=GC=217.75KN（5）恒载作用下的结构计算简图如图3所示，其中：G5A=G5D=165.53KNG5B=G5C=183.76KNGA=GD=183.97KNGB=GC=217.75KNg5AB1=g5BC1=g5CD1=7.48KN/mg5AB2=g5CD2=18.12KN/mg5BC2=12.07KN/mgAB1=gCD1=13.30KN/mgBC1=7.48KN/mgAB2=gCD2=12.71KN/mgBC2=8.47KN/m2.屋、楼面活荷载计算屋、楼面活荷载作用下的结构计算简图如图4所示。图中各荷载值计算如下P5AB=P5CD=3.6×2.0=7.20KN/mP5BC=2.4×2.0=4.80KN/mP5A=P5D=(1.8×1.8+3.6×3.6)×2.0=32.40KNP5B=P5C=[1.2×1.2+4.8×1.2+1.8×1.8+3.6×3.6]×2.0=46.8KNPAB＝PCD=2.0×3.6=7.2KN/m走廊：PBC＝2.5×2.4=6.00KN/mPA=PD=(1.8×1.8+3.6×3.6)×2.0=32.40KNPB=PC=〔1.2×1.2+4.8×1.2〕×2.5+〔1.8×1.8+3.6×3.6〕×2.0=50.40KN本科学生毕业设计某多层办公楼设计73.风荷载计算风压标准值计算公式为：ω=βz·μs·μz·ωo本科学生毕业设计某多层办公楼设计8因结构高度H＝18.600m30m,可取βz＝1.0；对于矩形平面μs＝1.3；μz可查荷载规范得到，当查得得μz1.0时，取μz＝1.0。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如表1所示。表中A为一榀框架各层节点的受风面积。计算结果如图5所示。风荷载计算表1层次βzμsZ（m）μzωo(KN/m2)A(m2)Pw(KN)五层1.01.319.10.780.3247.30四层1.01.315.50.740.328.88.31三层1.01.311.90.740.328.88.31二层1.01.38.30.740.328.88.31一层1.01.34.70.740.333.29.584.地震作用计算（1）计算框架梁柱的线刚度：框架梁线刚度：边跨：ib1=12.44×104KN·M中跨：ib2=37.33×104KN·M框架柱线刚度：首层：ic1=6.20×104KN·M其他层：ic2=8.1×104KN·M（2）本设计仅考虑水平地震作用即可，并采用基底剪力法计算水平地震作用力。为求基底剪力，先要计算结构各层的总重力荷载代表值：顶层：G5=g5AB1×16.8+(3.6+7.2)×(g5AB2+g5CD2)×0.5+g5BC2×2.4×0.5+G5A+G5B+G5C+G5D+4×G柱/2+0.3×7.2×16.8×0.5=7.48×16.8+10.8×18.12×2×0.5+12.07×2.4×0