三层办公楼课程设计指导书(吉林建工课程设计第三组)

1钢筋混凝土结构课程设计任务书一、题目：钢筋混凝土结构设计（框架结构）二、设计地点：长春市三、设计任务：钢筋混凝土框架结构设计四、设计内容：1、计算简图的确定：确定计算模型及相应的计算参数。2、荷载计算：竖向荷载考虑竖向恒荷载、竖向活荷载，不考虑竖向活荷载不利布置。3、框架结构内力分析及内力组合：选取一榀有代表性的框架在应考虑荷载作用下的内力和位移；分别对框架梁、柱进行内力组合。4、一榀框架梁、柱，截面设计并满足相应的抗震措施。5、计算书上画出相应结构施工图。五、设计条件：1、该建筑为多层办公楼，，地势平坦，Ⅱ类场地；2、建筑平、剖面图的尺寸如图1、2所示。3、学生承担的具体设计组号见表一4、荷载:(1)永久荷载——楼面采用30厚水磨石地面，自重为0.65kN/m2,板底、梁底、梁側采用20厚混合砂浆抺灰，自重为17kN/m3，钢筋混凝土自重为25kN/m3。屋盖自重：按4.65KN/m2取用（未计入荷载分项系数）。(2)可变荷载——活、风、雪荷载查规范。5、材料：混凝土强度等级为不低于C25,梁、柱的主筋采用HRB335级，其余钢筋均采用HPB235级。6、内、外墙分别采用200mm、300mm厚陶砾混凝土，室内外高差为450mm，土壤冻结深度为1.65m，屋面檐口处混凝土女儿墙高600mm平均厚为80mm。各设计小组参数表表—小组号1l(m)2l(m)3l(m))(321hhh(m)17.262.43.6（3.3）27.25.72.43.6（3.3）36.662.13.6（3.3）46.65.72.13.6（3.3）57.262.43.9（3.6）67.25.72.43.9（3.6）76.662.13.9（3.6）86.65.72.13.9（3.6）2图1图2六、设计成果：结构设计计算书一份：要求有封皮、、目录、详细的计算内容；并在计算书里绘出相应的结构施工图。3计算书（第三组）一、工程概况与设计条件（一）工程概况与结构选型1.该工程为长春市某办公楼，地面以上为3层办公楼，首层层高3.6m,标准层层高为3.3m，室内外地面高差为0.45m，建筑物总高度为10.65m，建筑物沿X方向的宽度为33m，沿Y方向的宽度为14.1m。2.根据建筑的使用功能，房屋的高度和层数，地质条件，结构材料以及施工技术等因素综合考虑，抗侧力结构拟采用现浇钢筋混凝土框架结构体系。（二）设计依据本工程依据下列现行国家标准或行业标准进行结构设计：1、《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068----20012、《建筑结构荷载规范》（2006版）GB50009----20013、《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223---20084、《建筑抗震设计规范》GB50011----20105、《混凝土结构设计规范》GB50010----20026、《高层建筑混凝土结构技术过程》JGJ3---2002（三）设计的基本条件1.建筑结构的设计使用年限、安全等级及建筑抗震设防类别本工程为普通多层民用办公楼，属于一般的建筑物。根据《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068----2001第1.0.5条，结构的设计使用年限为50年。按照《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068----2001第1.0.8条和第7.0.3条，建筑结构的安全等级为二级，结构重要性系数0=1.0。根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223---2008第3.0.2条和3.0.3条，建筑抗震设防类别为标准设防类，简称丙类；地震作用和抗震措施按本地区抗震设防烈度的要求进行设计。建筑室外地面至檐口的高度为10.65m，高宽比为10.65/14.1=0.76。1）雪荷载根据《建筑结构荷载规范》（2006版）GB50009----2001附录D.4《全国各城市的50年一遇雪压和风压》，长春地区的基本雪压0s=0.35KN/2m。2)风荷载（1）基本风压根据《建筑结构荷载规范》（2006版）GB50009----2001附录D.4《全国各城市的50年一遇雪压和风压》，长春地区的基本风压0=0.65KN/2m。（2）地面粗糙度《高层建筑混凝土结构技术过程》JGJ3---2002第3.2.3条和《建筑结构荷载规范》（2006版）GB50009----2001第7.2.1条规定，本工程位于有密集建筑群的城市市区，地面粗糙度类别为C类。3)屋面及楼面活荷载取值，见表14表1屋面及楼面均布活荷载房间部位活荷载标准值（kN/m2）组合值系数c准永久值系数q屋面不上人屋面0.50.70楼面办公室2.00.70.4卫生间2.00.70.5走廊、楼梯2.50.70.52.抗震设防的有关参数根据《地质资料勘察报告（详堪）》和《建筑抗震设计规范》GB50011----2010第4.1.6条，该工程建筑场地类别为Ⅱ类，无液化土层，地基承载力特征值akf=220kPa。根据《建筑抗震设计规范》GB50011----2010附录A-《我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组》的规定，长春市的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组。根据《建筑抗震设计规范》GB50011----2010第6.1.2条及表6.1.2框架结构、丙类建筑、设防烈度7度，房屋高度小于24m查表确定抗震等级为三级。根据《建筑抗震设计规范》GB50011----2010第5.1.5条，在多遇地震作用下，建筑结构的阻尼比=0.05。根据《地基基础设计规范》第3.0.1条，地基基础的设计等级为丙级。（四）混凝土结构的环境类别根据《混凝土结构设计规范》GB50010----2002和《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476----2008，本工程混凝土结构根据其所处环境条件的不同，确定室内、外构件的环境类别为Ⅰ类，基础承台的环境类别为Ⅱ类。（五）主要结构材料1.钢筋本工程梁、柱的主筋采用HRB335级，其余钢筋均采用HPB235级，钢筋的强度设计值与弹性模量按照《混凝土结构设计规范》GB50010----2002第4.2.3条和第4.2.4条的规定采用，见表2表2钢筋的强度设计值与弹性模量钢筋种类符号yf（2/Nmm）yf（2/Nmm）42(3.010/)sENmmHPB2352102102.1HRB3353003002.02.混凝土在本工程中，结构各楼层采用混凝土强度等级的情况参见表3。混凝土强度设计值与弹性模量按照《混凝土结构设计规范》GB500010—2002第4.1.1条和第4.1.5的规定采用,见表4。5表3结构各楼层采用混凝土强度等级情况部位梁柱楼板底层C25C30C25二-三层C25C30C25表4混凝土强度设计值与弹性模量混凝土强度等级cf(N/mm2)tf(N/mm2)cE(×104N/mm2)C2511.91.102.80C3014.31.433.003.混凝土结构耐久性的要求按照《混凝土结构设计规范》GB500010—2002第3.4.2条的规定，结构混凝土应符合表5的要求。表5混凝土结构耐久性的基本要求环境类别一类二b类最大水灰比0.650.55最小水泥用量（kg/m3）225275最大氯离子含量(%)1.00.2最大碱含量（kg/m3）不限制3.0二、结构布置及计算简图（一）结构布置截面尺寸的初步确定1.梁截面尺寸各梁截面尺寸确定如下：边跨（AB、CD）梁：取1160006001010bbhlmm13002bbbh中跨（BC）梁：取300600bhmmmm边柱（A轴、D轴）连系梁：取300600bhmmmm中柱（B轴、C轴）连系梁：取300600bhmmmm次梁：取1160005001212bbhlmm12502bbbhmm2.板厚边跨长短边之比2160001.8223300ll按双向版设计双向板111330082.54040hlmm取100hmm当为屋面板时取120hmm3.柱截面尺寸由轴压比限值按下列公式估算：Nsn[]cNcNAf6[]N为框架柱轴压比限值，根据《建筑抗震设计规范》GB50011----2010第6.3.6条[]N=0.85。（抗震等级为三级）框架柱的负荷面积内每平米按14kN/m2初估角柱：1.3143.333540.54NKN3540.5410444710.8514.3cAmm211bhmm边柱：1.214(3.332)3997.92NKN3997.9210821000.8514.3cAmm287bhmm中柱：1.114(3.3323.31.052)31234.93NKN31234.93101015980.8514.3cAmm319bhmm一、二、三级框架结构柱截面的宽度和高度当超过2层时不宜小于400mm，取400400bhmmmm验算剪跨比，避免形成短柱：30(3.30.6)103.75222(40040)nHh满足要求（二）计算简图根据结构平面布置确定框架计算简图，计算简图用梁、柱的轴线表示，梁、柱轴线取各自的形心线；因梁板整浇，取板底为梁轴线。对于底层柱的下端一般取至基础顶面，长春地区土壤冻结深度取1.65m，承台厚度取900mm,承台底面在冰冻线以下200mm,基础埋深d=1.65+0.2-0.9=0.95m,底层柱高h=3.6+0.45+0.95-0.1=4.9m,计算简图如下图1：图1计算简图（三）重力荷载计算（不计门窗洞口）71.屋面荷载（为不上人屋面）屋盖恒载：4.65KN/2m屋面活载：0.5kN/m2屋面雪荷载：0.35KN/2m2.楼面荷载楼面恒载：30mm厚水磨石地面0.652/KNm100mm厚钢筋砼现浇板0.10×25=2.52/KNm20mm厚板底抹灰0.02×17=0.342/KNmGk=Σgk=3.492/KNm楼面活载：卫生间：2.0kN/m2办公室：2.0kN/m2走廊、楼梯：2.5kN/m23.梁、柱、墙重力荷载1）梁重：（考虑梁上抹灰，取梁自重26kN/m3）主梁：26×0.3×0.6=4.68kN/m次梁：26×0.25×0.5=3.25kN/m2）柱：（考虑到柱子抹灰，取柱子自重26kN/m3）各层：26×0.4×0.4=4.16kN/m3）墙重：内墙200厚陶砾混凝土：6×0.2=1.2kN/m2外墙300厚陶砾混凝土:6×0.3=1.8kN/m24.各楼层重力荷载代表值计算如下三层女儿墙：0.60.08(33214.12)25113.04KN屋盖：4.653314.12163.65KN主梁：4.6814.16395.93KN连系梁：4.68(6.60.3)45589.68KN次梁：3.25(60.3)25185.25KN柱子：4.163.30.646269.57KN8外墙：1.83.30.6(14.12332)457.81KN内墙：1.2(3.30.6)[(6.60.4)10(60.4)8]346.03KN活载：0.53314.1232.65KN雪荷载：0.353314.1162.86KN3+0.5G恒载雪=113.04+2163.65+395.93+589.68+185.25269.57457.81346.03+20.5162.86=4065.68KN二层楼面：3.493314.1=1623.90KN主梁：4.6814.16395.93KN连系梁：4.68(6.60.3)45589.68KN次梁：3.25(60.3)25185.25KN柱子：4.163.30.646269.57KN外墙：1.83.30.6(14.12332)457.81KN内墙：1.2(3.30.6)[(6.60.4)10(60.