某办公楼建筑、结构设计说明书

某办公楼建筑、结构设计说明书1.设计基本资料1.l初步设计资料1.1.1工程名称某单位办公楼。1.1.2工程概况建筑面积5322.24㎡，建筑总高为23.2m,主体大楼为六层，室内外高差为0.45m.1.1.3温度冬季取暖室外计算温度-8℃，夏季通风室外计算温度32℃，最热月平均气温28℃，最冷月平均气温-0.8℃。1.1.4相对风向全年主导风向为东北风，夏季主导风向为南风，当地基本风压是0.4KPa，地面粗糙度为B类。1.1.5年降雨量年降雨量为631mm。1.1.6建筑标准建筑等级II级；防火等级II级。1.1.7水文资料土壤最大冻结深度为30cm，最大积雪厚度25cm，基本雪压0.35KPa。常年地下水位为-2.0m，水质对混凝土无侵蚀作用。1.1.8地质条件该建筑场地地基土层主要有粉土、粉质粘土、细砂等，详见附录。场地类别为II类，可不考虑地震液化影响。1.1.9材料使用混凝土：梁柱板均使用C30混凝土。钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB335,其余采用热轧钢筋HPB300。墙体：a.外纵墙采用240厚灰砂砖（18KN/m3），一侧墙体为水刷石墙面（0.5KN/㎡）,一侧为20㎜厚抹灰（17KN/㎡）。b.内隔墙采用200厚蒸压粉煤灰加气砼砌块（5.5KN/m3）,两侧均为20mm厚抹灰。c.卫生间隔墙采用200厚蒸压粉煤灰加气砼砌块（5.5KN/m3），两侧贴瓷砖（0.5KN/㎡）。d.女儿墙采用240厚加气砼砌块（5.5KN/m3）两侧均为200厚抹灰，墙高900mm。④窗：均为钢框玻璃窗（0.45KN/m2）⑤门：除大门和接待室为玻璃门（0.45KN/m2），办公室均为铝塑门(10.2KN/m2).1.2结构选型1.2.1结构体系选型采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。1.2.2屋面结构采用现浇混凝土肋型屋盖，刚柔性结合的屋面，屋面板厚100mm。1.2.3楼面结构采用现浇混凝土肋型屋盖，板厚100mm。1.2.4楼梯结构采用钢筋混凝土梁式楼梯。2.结构布置及计算简图2.1结构布置及梁,柱截面尺寸的初选2.1.1梁柱截面尺寸初选主体结构共6除首层层高为4.2m外，其余各层层高均为3.6m，内外墙的做法：内墙做法：内外墙均砌240厚空心砌块砖，门窗详见门窗表，楼层屋盖均为现浇钢筋砼结构。板厚取100mm：5.8240/330040/100lh○1梁截面尺寸的估算：a.AB和CD跨：横向主梁：L=6600㎜11750500812hLmmmm,取600㎜1130020023bLmmmm，取300㎜纵向主梁：L=6000h=750mm-500mm,取h=600mmb=300mm故框架横纵梁的截面尺寸为b×h=300㎜×600㎜次梁：L=6000㎜11333500812hLmmmm,取450㎜，b取250㎜故框架次梁的截面尺寸为b×h=250㎜×400㎜b.BC跨：主梁：L=2400㎜11300200812hLmmmm,取450㎜1122515023bLmmmm，取250㎜故框架梁的截面尺寸为b×h=250㎜×450㎜表2-1估算梁的截面尺寸（㎜）及各层混凝土强度等级层数混凝土强度等级纵梁（b×h）横梁（b×h）次梁（b×h）AB,CD跨BC跨1～6C30300×600250×450300×600250×450○2柱截面尺寸的估算框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制，按下式计算：a.柱组合的轴压比设计值按照公式1－1计算：NFgn(1－1)式中：：为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数，边柱取1.3，等跨内柱取1.2,不等跨取1.25；F:为按照简支状态计算柱的负荷面积；g：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取14KN/2m;n:为验算截面以上楼层层数；b.框架柱验算0.8cccNbhf(1－2)由计算简图2－1可知边柱和中柱的负载面积可知：中柱：（6.6＋6.6）/2×(6+2.4)/2=6.6×4.2㎡边柱：（6.6＋6.6）/2×6/2=6.6×3㎡边柱：22268008.03.14/)610001436.63.12.1(/2.1mmfNAc中柱：2.1(/2.1fcAc23053078.03.14/)61000142.46.625.1mm根据上述计算结果，并综合考虑其他因素，取柱截面为正方形，初步估计柱的尺寸为600㎜×600㎜＝3600002mm305307mm2，为计算简便中柱和边柱的尺寸相同，均为600㎜×600㎜。故初选柱的尺寸为600㎜×600㎜；ABCD图2-1边柱和中柱的负荷面积简图2.1.2结构布置如图2-2所示：L1L1L1L1L1L3L1L2L2L1L2L1L1L3L1L1L2L1L1L2L1L1L3L1L1L2L1L1L2L1L1L3L1L1L2L1L1L2L1L1L3L1L1L2L1L1L2L1L1L3L1L1L2L1L1L2L1L1L3L1L1L2L1L1L2L1L1L3L1L1L2L1L1L2L1L1L3L1L1L2L1L1L3L1DCB图2-2结构平面布置图注：梁的尺寸：L1=300㎜×600㎜,L2=250㎜×450㎜,L3=250㎜×450㎜边柱、内柱的尺寸均为：600㎜×600㎜2.2框架结构的计算简图图2-3框架结构梁，柱尺寸注：室内外高差0.45m,基础埋深0.5m,h=4.2+0.45+0.5=5.15m3.重力荷载代表值的计算3.1荷载计算3.1.1屋面及楼面恒荷载计算○1屋面防水层（刚性）30厚C20细石混凝土1.0KN/㎡找平层：20厚1:2.5水泥砂浆0.020m×203KN/m＝0.4KN/㎡隔热层：50厚膨胀珍珠岩0.050*3KN/m=0.15结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.1m×253KN/m＝2.5KN/㎡抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×173KN/m＝0.17KN/㎡合计4.22KN/㎡○2各层走廊楼面：水磨石楼面：10㎜面层20㎜水泥砂浆打底0.65KN/㎡素水泥砂浆结合层一道结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.1m×253KN/m＝2.5KN/㎡抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×173KN/m＝0.17KN/㎡合计：2.67KN/㎡○3标准层楼面：大理石楼面大理石面层，水泥砂浆擦缝30厚1：3干硬性水泥砂浆面上撒2厚素水泥1.16KN/㎡水泥浆结合层一道结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.1m×253KN/m＝2.5KN/㎡抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×173KN/m＝0.17KN/㎡合计：3.83KN/㎡○4楼梯，水泥砂浆楼面构造层：0.5KN/㎡结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.1m×253KN/m＝2.5KN/㎡抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×173KN/m＝0.17KN/㎡合计：3.17KN/㎡3.1.2．屋面及楼面活荷载计算○1根据《荷载规范》查得：上人屋面：2.0KN/㎡楼面：2.0KN/㎡(办公楼)走廊、阳台:2.5KN/㎡门厅、会议室：2.5KN/㎡○2雪荷载Sk=1.0×0.3KN/㎡=0.3KN/㎡屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取大者.3.1.3．梁，柱，墙，门窗重力荷载的计算梁自重：a.边横梁，纵梁：b×h=300㎜×600㎜梁自重：253KN/m×0.3m×(0.6m-0.1m)=3.75KN/㎡抹灰层10厚混合砂浆：0.01m×[(0.6m-0.1m)×2+0.3m]×173KN/m=0.221KN/㎡合计：3.97KN/㎡b.中横梁：b×h=250㎜×450㎜梁自重：253KN/m×0.25m×(0.45m-0.1m)=2.1875KN/m抹灰层10厚混合砂浆：0.01m×[(0.45m-0.1m)×2+0.25m]×173KN/m=0.1615KN/㎡合计：2.35KN/㎡c.次梁：b×h=250㎜×450㎜梁自重：253KN/m×0.25m×(0.45m-0.1m)=2.1875KN/m抹灰层10厚混合砂浆：0.01m×[(0.45m-0.1m)×2+0.25m]×173KN/m=0.1615KN/㎡合计：2.35KN/㎡d.基础梁：b×h=250㎜×450㎜梁自重：253KN/m×0.25m×0.45m=2.5KN/m柱自重：a.柱：b×h=600㎜×600㎜柱自重：253KN/m×0.6m×0.6m=9KN/m抹灰层10厚混合砂浆：0.01m×0.6m×4×173KN/m=0.408KN/㎡合计：9.408KN/㎡b.构造柱：b×h=240㎜×240㎜柱自重：253KN/m×0.24m×0.24m=1.44KN/m抹灰层10厚混合砂浆：0.01m×0.24m×4m×173KN/m=0.16KN/㎡合计：1.6KN/㎡外纵墙自重：标准层纵墙：1.2m×0.24m×183KN/m=5.18KN/m铝合金窗：0.35KN/㎡×1.8m=0.63KN/m水刷石外墙面：（3.6m-1.8m）×0.5KN/㎡=0.9KN/m水泥粉刷墙面：（3.6m-1.8m）×0.36KN/㎡=0.648KN/m合计：7.36KN/㎡底层：纵墙（5.15m-1.8m-0.6m-0.45m）×0.24m×183KN/m=9.936KN/m铝合金窗：0.35KN/㎡×1.8m=0.63KN/m水刷石外墙面：（4.2m-1.8m）×0.5KN/㎡=1.2KN/m石灰粗沙刷那墙面：（4.2m-1.8m）×0.36KN/㎡=0.864KN/m合计：12.63KN/㎡④内纵墙自重：标准层纵墙：（3.6m-0.6m）×0.24m×183KN/m=12.96KN/m水泥粉刷内墙面：3.0m×0.36KN/㎡×2=2.16KN/m合计：15.12KN/㎡底层：纵墙：（5.15m-0.6m）×0.24m×183KN/m=19.656KN/m水泥粉刷内墙面：4.55m×0.36KN/㎡×2=3.276KN/m合计：22.93/㎡⑤内隔墙自重：标准层：内隔墙：1.2×0.24m×9.63KN/m=2.76KN/m铝合金窗：0.35KN/㎡×1.8m=0.63KN/m水泥粉刷内墙面：1.2×0.36KN/㎡×2=0.864KN/m合计：4.254KN/㎡底层：内隔墙：（5.15m-1.8m-1.0m）×0.24m×9.63KN/m=5.41KN/m铝合金窗：0.35KN/㎡×1.8m=0.63KN/m水泥粉刷内墙面：(5.15m-1.8m-1.0m)×0.36KN/㎡×2=1.692KN/m合计：7.74KN/㎡4.框架侧移刚度的计算横向框架梁柱的线刚度计算4.1框架梁柱的线刚度计算4.1.1框架梁柱的线刚度计算框架梁柱的相对线刚度如图4－1所示，作为计算各节点弯矩分配的依据。在框架结构中，现浇楼板的楼可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架的侧移。为考虑这一有利的作用，在计算梁的截面惯性矩的时候，对于中框架取I=2Io（Io为梁的截面惯性矩）30/12Ibh（4－1）梁采用C30混凝土，27/100.3mkNEc。由于左跨梁＝右跨梁：i边梁＝EI/L=723413.010/20.3(0.6)/65.41012kNmmm4/m中跨梁：i中跨梁＝EI/L=4.2/45.025.01212m/k100.3327mmN4.754104/m底层柱：（A～D轴）i底柱＝EI/L=27/k100.3mN44410291.615.5/6.012/1mmm其余各层柱：（A～D轴）i余柱：＝EI/L=724413.010/2(0.6)/3.691012kNmmm4/m令i余柱＝1.0,则其余各杆件的相对线刚度为：i边梁＝44445.410/0.609910/mmi中跨梁＝528.0/109/1075.44444mmi底柱＝4444/109/10291.6mm=0.699图4－1框架梁柱的相对线刚度