8层办公楼设计计算书土木毕业设计.docx

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8层办公楼设计计算书土木毕业设计

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第一部分建筑设计总说明

1、设计题目：

综合办公楼设计

为适应城市经济发展，拟于××市经济开发区内新建一栋集办公、娱乐、购物、餐饮、旅馆于一体的综合办公楼。

2、建筑规模

总建筑面积：

约8000m2；

层数：

主体结构共8层；

层高：

一、二层4.2m，办公标准层3.0m，客房层高3.0m；

结构类型：

钢筋混凝土结构；

结构体系：

主体采用框架结构。

3、建筑技术条件

3.1.气象条件

该地区主导风向全年为西北风，夏季为东南风，基本风压W00.35KN/m2（地面粗

糙度为B类），基本雪压S00.25KN/m2。

3.2.抗震设防烈度为7度（第一组），设计基本地震加速度值为0.10g。

3.3.水文地质条件：

（1）地形：

拟建场地地形平坦，II类场地；

（2）土层：

自上而下为

①素填土，厚约1m；

②砂质粘土，厚约3m，地基承载力标准值fk220KN/m2；

③砾层，厚约5-7m,地基承载力标准值fk300KN/m2。

（3）地下水：

地下水静止水位为地表下12m，无侵蚀性；

3.4.材料供应

（1）三材供应有保证，品种齐全；

（2）墙体材料采用混凝土空心砌块（重度12~14KN/m3）。

3.5.施工条件和能力

（1）在施工期间，为施工服务的企业有：

木材加工厂，钢筋混凝土预制构件厂，机械设

备租赁公司。

钢筋混凝土预制构件厂设在工地的东面约3公里处,预制厂内设有一般预应

力设备。

木材加工厂，机械设备租赁公司皆设在离工地东面约3公里处。

模板采用定型组装钢模，脚手架采用扣件钢管脚手架。

.

（2）材料运输条件：

钢材由铁路运至车站（车站离施工工地约7.5公里）。

砂、石由砂石厂运至工地，木材、砖、瓦、石灰、水泥等材料从市区用汽车运至工地。

（3）设备条件：

有各类塔吊、自行式起重机、井架、混凝土搅拌机、灰浆机等，供工地使用。

（4）水电条件：

照明、动力电可从主要街道接入，上下水均可与市政管网接通。

..

（5）劳动力供应情况：

劳动力由建筑公司统一调配，能够满足施工中劳动力的需要。

（6）工程施工期限：

参见定额工期。

4、建筑说明

本工程为八层框架结构的综合办公楼，一层为商场和快餐厅，二层为娱乐场，三至六

层为办公楼，七、八层为旅馆，并设有电梯，满足多方面功能的要求。

结构安全使用期限为50年。

在建筑设计时还考虑了防火的要求，每层分为三个防火

分区，并用防火门隔开。

建筑排水采用外天沟有组织排水形式，共设有5个雨水口，屋面排水坡度为2.5%，找

坡层采用1：

8水泥炉渣做成。

为考虑抗震的要求，设计时尽量做到了平面简单规则，竖向变化均匀，避免了大的外

挑和内缩，质量和刚度变化均匀，在结构设计时并考虑了屋顶鞭梢效应的影响。

在布置电

梯间时布置在了中间位置，并根据高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-20026.1.7的规

定，采用减薄墙体厚度并开设洞口的方法减少剪力墙对框架的影响。

外墙粉刷采用奶黄色瓷砖贴面，内墙两遍摸灰成活。

混凝土楼（地）面：

室内为初装

3

修，结构地面混凝土一次成活，原浆收面；上铺聚苯乙烯泡沫塑料板20厚（r=30KG/m）；30厚细石混凝土随捣随抹平；预留50厚面层。

结构设计计算书

一：

设计概况

1.建设项目名称：

综合办公楼（集购物，餐饮，娱乐，办公，旅馆于一体）

2.建设地点：

给定地基三

3.设计资料：

3.1.地质水文资料：

根据工程地质勘测报告，拟建场地地势平坦，二类场地，表面为

平均厚度1.0m左右的素填土，以下为3.0m左右的沙质粘土，承载力的特征值为220kN/m2，再下面为厚约5-7米的砾层，其承载力的特征值为300kN/m2。

地下水位距地表最低为-12m,无侵蚀性，对建筑物基础无影响。

3.2.气象资料：

全年主导风向：

西北风

夏季主导风向：

东南风基本风压为：

0.35kN/m2（B类场地）

基本雪压为：

0.25kN/m2

3.3.

抗震设防要求：

七度三级设防

3.4.

底层室内主要地坪标高为±0.000，室外地面标高-0.450

米。

二.结构计算书

1.结构布置方案及结构选型

..

1.1.结构承重方案选择

根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图，本工程确定采用框架承重方案，框架梁、柱布置参见结构平面图。

1.2.主要构件选型及尺寸初步估算

1.2.1.主要构件选型

（１）梁﹑板﹑柱结构形式：

现浇钢筋混凝土结构

（２）墙体采用：

混凝土空心砌块（重度12KN/平方米）

（３）墙体厚度：

外墙:

240mm，内墙:

240mm

（４）基础采用：

柱下独立基础

1.3.主要构件选型及尺寸初步估算

1.3.1.主要构件选型

横梁300*600，纵梁300*600，次梁CL1，CL2:

300×500,CL3200×400,CL4200×300（混

凝土C30

fc=14.3MP，ft=1.43MP）

柱截面尺寸估算：

该框架结构抗震等级为三级，轴压比限值为

0.9（混凝土

C35，

fc=16.7，ft=1.57）

边柱A

N

1.3

*7.2*3.0*12*8*1000

179353.3mm2

423mm

423mm

fc

0.916.7

中柱

A

N

1.3

*7.2*6.15*12*8*1000

mm2

606

mm

606

mm

fc

0.916.7

367674.3

边柱，中柱皆取600*600mm2。

为方便计算，1-8层柱截面尺寸不变。

基础埋深

2.5

米，采用柱下独立基础。

梁轴线取至板底，2—8层柱高即为层高，1，2层墙高4.2米，3—8层3.0米。

底层柱高为基础顶面算起：

H=4.2+0.45+1.6=6.25米，

..

3.0

3.0

3.0

3.0

3.0

3.0

3.0

4.2

6.25

FEBA

2.抗震设计：

2.1.重力荷载计算：

1：

屋面及楼面的永久荷载标准值

屋面（上人）

1:

3

水泥沙浆找平层

20mm

0.4kN/m

2

1

：

8水泥炉渣

100mm

14*0.1=1.4

kN/m2

现浇钢筋混凝土板

120mm

3.0kN/m

2

合计4.7kN/m2

1-7层楼面：

瓷砖地面（包括水泥粗沙打底）

0.55

kN/m2

现浇钢筋混凝土板

120mm

3.0kN/m

2

V型轻钢龙骨吊顶

0.25kN/m

2

合计3.8kN/m2

2：

屋面及楼面可变荷载标准值

上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/m

楼面活荷载标准值2.0kN/m

屋面雪荷载标准值1.0*0.25=0.25kN/m

2

2

2

3：

梁，柱，墙，门重力荷载计算：

..

门：

木门，

2

0.2kN/m

窗：

钢塑窗，0.35kN/m2

2.2.梁，柱重力荷载标准值表：

层次构件

梁（柱）宽/m

根数

重量

合计

高/m容重增大系数梁重量KN/m长度

1-6层边横梁HL1

0.3

0.6

25

1.05

4.725

5.4

18

459.27

（不包括柱）

中横梁HL2

0.3

0.6

25

1.05

4.725

5.7

9242.3925

边次梁CL1

0.3

0.5

25

1.05

3.9375

5.4

16

340.2

2219.3325

中次梁CL2

0.3

0.5

25

1.05

3.9375

5.7

8

179.55

纵梁ZL

0.3

0.6

25

1.05

4.725

6.6

32

997.92

7-8层边横梁HL1

0.3

0.6

25

1.05

4.725

5.4

18

459.27

中横梁HL2

0.3

0.6

25

1.05

4.725

5.7

9242.3925

边次梁CL1

0.3

0.5

25

1.05

3.9375

5.4

16

340.2

中次梁CL2

0.3

0.5

25

1.05

3.9375

5.7

8

179.55

2426.0513

次梁CL3

0.2

0.4

25

1.05

2.1

3.3

21

145.53

次梁CL4

0.2

0.3

25

1.05

1.575

1.85

21

61.18875

纵梁ZL

0.3

0.6

25

1.05

4.725

6.6

32

997.92

1柱

0.6

0.6

25

1.1

9.9

6.25

36

2227.5

2柱

0.6

0.6

25

1.1

9.9

4.2

36

1496.88

3-8层柱

0.6

0.6

25

1.1

9.9

3

36

1069.2

2.3.墙体重力荷载标准值（不扣除洞口）：

..

墙体

墙厚

墙高

墙体

每延米高墙总量墙长L

每片

墙片

总重

t

h

容重

（t＋40）×h×

（

重量

数n

（mm）

（mm）kN/m3

墙容重

/10^6

kN

kN

（m）kN/m

底层横墙240

4200

12

14.112

127.2

1795.05

1

1795.05

底层纵墙240

4200

12

14.112

147

2074.46

1

2074.46

1层墙体小计

3869.51

2层横墙

240

4200

12

14.112

149.7

2112.57

1

2112.57

2层纵墙

240

4200

12

14.112

197.4

2785.71

1

2785.71

2层墙体小计

4898.28

3-6层横墙240

3000

12

10.08

238.8

2407.10

1

2407.10

3-6层纵墙240

3000

12

10.08

209.4

2110.75

1

2110.75

3-6层墙体小计

4517.86

7层横墙

240

3000

12

10.08

255

2570.40

1

2570.40

7层纵墙

240

3000

12

10.08

213.3

2150.06

1

2150.06

7层墙体小计

4720.46

女儿墙

240

1000

12

3.36

140.6

472.42

1

472.42

8层横墙

240

3000

12

10.08

255

2570.40

1

2570.40

8层纵墙

240

3000

12

10.08

213.3

2150.06

1

2150.06

8层墙体小计（加女儿墙）

5192.88

横墙

240

3000

12

10.08

18

181.44

1

181.44

纵墙

240

3000

12

10.08

15.6

157.25

1

157.25

屋顶炮楼墙体

338.69

2.4.门窗重力荷载标准值表：

层次C1

C2

C3

C4

C5

C6

容重

总洞口面积重量

数量数量

数量

数量

数量

数量kN/m2

（平方米）

KN

1层

9

1

12

0

0

0

0.35

94.86

33.201

2层

16

4

12

0

0

0

0.35

128.88

45.108

3-6层

0

4

0

14

12

2

0.35

108.18

37.863

7-8层

0

5

0

14

11

2

0.35

107.55

37.643

M1

M2

M3

M4

M5

容重

总洞口面积

重量KN合计KN

1层

2

8

2

0

3

0.2

58.32

11.664

44.865

2层

0

11

5

0

1

0.2

53.13

10.626

55.734

3-6层

0

2

3

1

20

0.2

55.37711.075

48.938

7-8层

0

0

27

22

0

0.2

54.26410.853

48.495

屋顶

0

0

2

0

0

0.2

3.78

0.756

0.756

2.5.每层重力荷载标准值：

..

层次

洞口面积

孔洞

墙重

墙重

门窗重量

柱重

墙体重力

重量

不扣洞

扣洞

（墙，门窗

（平方米）

kN

kN

kN

kN

KN

柱）kN

1层

153.18

514.68

3869.5

3354.8

44.865

2227.5

5627.1902

2层

182.01

611.55

4898.3

4286.7

55.734

1496.9

5839.3404

3-6层

163.56

549.56

4517.9

3968.3

48.938

1069.2

5086.4364

７层

161.81

543.68

4720.5

4176.8

48.495

1069.2

5294.4734

8层

161.81

543.68

5192.9

4649.2

48.495

1069.2

5766.8934

屋顶

3.78

12.701

338.69

325.99

0.756

0

326.7452

2.6.重力荷载代表值：

G1=2219.3325+（5627.1902+5839.3404）/2+（0.5*2.0+3.8）*55.2*18.3

=12801.366KN

G2=2219.3325+（5839.3404+5086.4364）/2+（0.5*2.0+3.8）*55.2*18.3

=12530.99KN

G3=G4=G5=2219.3325+5086.4364+（0.5*2.0+3.8）*55.2*18.3

=12154.54KN

G6=2219.3325+（5086.4364+5294.4734）/2+（0.5*2.0+3.8）*55.2*18.3

=12258.56KN

G7=2426.0513+（5294.4734+5766.8934）/2+（0.5*2.0+3.8）*55.2*18.3

=12805.5KN

G8=2426.0513+（5766.8934+326.7452）/2+（0.25*0.5+4.7）*

（55.2*18.3-6.6*6.0）=10155.82KN

G9=326.7452/2+0.12*2.5*6.6*6.0+0.5*0.25*6.6*6.0=180.20KN

2.7.框架侧移刚度计算：

框架梁线刚度计算表

层

轴

边

砼

砼弹性梁宽梁高梁跨

截面惯性矩中框架

边框架

线

0

标

模量

I0

bh3

梁线刚度

梁线刚度

号

号

中

号

12

ib＝2EcI0/l

ib＝1.5EcI0/l

1

KN/m2

6m

m

m

4

×

1000）KN.m（

×

-4

）KN.m（

×

-4

）

（10）

m（

10

10

F-E

0

C30

3

0.3

0.6

6

5.40

5.40

4.05

1~8

E-B

1

C30

3

0.3

0.6

6.3

5.40

5.14

3.86

A-B

0

C30

3

0.3

0.6

6

5.40

5.40

4.05

..

框架柱线刚度计算表

层

砼

砼弹性模量

柱宽

柱长

柱高

截面惯性矩

柱线刚度

号

强度

EC

b

h

H

Ic＝bh3/12

ic＝EcIb/l

等级

KN/m2（106）

m

m

m

m4

（×1000）

KN.m（×10-4）

1

C35

3.15

0.6

0.6

6.25

10.80

5.44

2

C35

3.15

0.6

0.6

4.2

10.80

8.10

3~8

C35

3.15

0.6

0.6

3

10.80

11.34

8.框架抗侧移总刚度计算表：

ib

K

ib

K

D

12KC

边

柱线刚

2ic

2

K

2

柱

H

∑D楼

层0

柱高

度

一般层

一般层

根

左梁

右梁

层侧移

号中m

KN/m（×

ib

0.5

K

（×10000）

数

K

刚度

1

10000）

ib上ib下

ib上

ib下

ic

2K

KN*m

首层

首层

1

0

6.25

5.44

18

0

04.05

0

0.744485

0.453449

0.7577902

31.491

1

6.25

5.44

18

4.05

05.14

0

1.689338

0.593423

0.9917096

2

0

4.2

8.1

18

0

0

4.05

4.05

0.5

0.2

1.1020408

55.737

1

4.2

8.1

18

4.05

4.05

5.14

5.14

1.134568

0.361954

1.9944378

3~

0

3

11.34

18

0

04.05

4.05

0.357143

0.151515

2.2909091

119.72

8

1

3

11.34

18

4.05

4.05

5.14

5.14

0.810406

0.288359

4.3599874

2.9.横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算：

1：

横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算

将G9折算到主体结构顶层，即：

Ge=180.20*（1+3/2*3/26.4）=210.92KN

此时，G8=10155.82+210.92=10366.74KN

2.10.结构顶点的假想位移计算：

层次

Gi/KN

vGi/KN

Di（KN*m）

△ui/mm

ui/mm

8

10155.82

10155.82

119.7161

8.483253

664.777

7

12805.5

22961.32

119.7161

19.17981

656.2937

6

12258.56

35219.88

119.7161

29.4195

637.1139

5

12154.54

47374.42

119.7161

39.5723

607.6944

4

12154.54

59528.96

119.7161

49.72511

568.1221

3

12154.54

71683.5

119.7161

59.87791

518.397

2

12530.99

84214.49

55.73661

151.0937

458.5191

1

12801.37

97015.86

31.491

308.0749

307.4254

从而，基本自震周期：

T1=1.7*0.7*

0.66477=0.97S

..

2.11.水平地震作用及楼层剪力计算：

Geq=0.85

Gi=0.85*（12801.366+12530.99+12154.54*3+12258.56+12805.5

+10155.82+180.2）=82616.65KN

Tg=0.35S

Tg

1（）0.9

max

T1

=0.90.35/0.97*0.08=0.0258FEK＝α1*Geq=0.0258*82616.65=2131.51KN

1.4*Tg=0.35*1.4=0.476＜T1=0.97，应该考虑顶部附加水平作用。

δn＝0.08T1+0.01=0.08*0.97+0.01=0.0876

△Fn＝δn×FEK=0.0876*2131.51=186.72KN

n

=1944.79*

Gi

Hi

/

GjHj计算结果如下表：

GiHi/

GjHj

Fi

j1