多层办公楼设计计算书

目建筑设 基本设计资 建筑设计说 建筑设计构造做 结构设计说 结构选型的确 结构设计原 结构布 框架设 工程概 设计资 设计内 荷载计 水平力作用下框架侧移计 竖向荷载作用下横向框架的内力分 内力组 截面设 节点设 板的计 单向板的配筋计 双向板的配筋计 楼梯的设 荷载和受力计 配筋面积计 配筋结 基础设 设计资料 承载力计 参考文 不同分区互不影响又相互联系，空间利用合理且满足安全疏散的要求。交通联系部分把各个房间以及各楼层有机地组合起来，考虑到使用部分的功能分区，减少交通干扰。3.60.6米7“小震不坏，中震可修，大震不倒”建筑设计构造做30SBS201501101512mm30mm110mm15151：2201：360C15100厚碎石夯实151：33-48-10厚面砖，1：1151：1：651：0.5：3漆1500（具体做51：2151：3101：1.5150高（见祥121：2.5水泥砂浆底层（1051：1201：340C201.5-201：3808-10撒素水泥面（洒适量水101：240C20201：360C101005151：2101：2.560C1080结构选型的确a间的会议室、商场、餐厅、室、等。具有一定的灵活性，所以整体结构，适用于层数不太高的建筑。当建筑物层数不断增多时，水平荷载对梁、柱的截面尺寸和配筋量的控制作用就越来越大。当层数相当多的时候，底部各层不但柱的轴力很大而且梁和柱的由水平荷载所产生影响的弯距也明显增加，从而导致截面尺寸和配筋增大。对建筑平面布置和空间处理就可能带来影响建筑空间的合理使用在材料消耗和造价方面也将趋于不合理，影响设计的竞争力。表层框架由于侧向刚度小，在强烈作用下的顶端水平位移和底b较大的荷载。但剪力墙的截面有效工作高度大，截面惯性矩大，所以现浇钢筋砼剪力墙结构，由于整体性好和刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，顶端水平位移和层间相对位移通常都能满足要求。切由于侧向变形小有利于避免隔断墙建筑装修设备管道等非结构性破坏也有利于防止过大的位移对主体结构在强度和稳定性方面造成的不利影响。易引起非结构性破坏和，对抗震不利。构相比，框架剪力墙结构体系的抗侧力能力大大提高，作用下侧移减结构选等进行比较。经过对以上三种结构体系的比较，针对自己的设计题目—徐建筑物选址 ，为七度近震。根据建筑物所在地的设防烈度及定：设防烈度为7度，高度为50M以下的房屋采用钢筋混凝土框架结构体结构设计原85%）时的整个过程。延性差的结构、构件或者截面，其a防止发生象超筋梁那样的破坏以确保人的生命和国家的安全d、有利于吸收和耗散能量满足抗震方面的要求强减弱弯是要求构件的受剪承载力大于因弯距出现塑性铰时的截面剪力，即保证在塑性铰形成并转动前，不出现剪切脆性破坏。为此，在设计中有意识的提高构件的受剪承载力，以保证结构的塑性铰按设计要求出现在受剪破坏之前，增强框架结构的延性性质。这样才能使梁柱构件的承载力和变形能力得到充分的发挥，以确保框架结构的延性要求。结构布a、既要满足建筑功能的要求，又要使结构合理，受力明确，如柱网的尺5-8M4-7M12M。bc70%，且连续三层总的刚度降低不超50%。d50M43.2M，因此没有设置变形缝。e25%。aC3C2。II、IIII、II级钢筋。在施工中，不b200mm1/2。这是为了保证4当框架梁的净跨与截面高度之比小于4时，该剪切变形为主，容易发a级设计框架柱时，其混凝土强度等级不应低于C30，当按二、三级抗震等级设计框架柱时，其混凝土强度等级不应低于C20。由于混凝土的抗压强II、IIII、II级钢筋。b300MM24。框架设工程概3.6m，室内外0.45m2-1（84轴作为设计对象2-1设计资气象条基本雪压=0.4kN/m2；基本风压=0.357度近震。30SBS2015011015厚板底纸筋石灰12mm30mm110mm15设计内初估截面尺aA=N/ufc=1.3×4×3.5=195805统一取正方形截面，A1/2=443mmb×h=500mm×500mmh=(1/8~1/12)l=(1/8~1/12)×7.0m=0.875~0.58mh=600mmb=(1/2~1/3)h=(1/2~1/3)×0.6=0.2~0.3m，且梁的截面宽不少于柱截1/2b=300mm；d、纵向框架梁(KL3)KL1楼板厚度（采向板 梁的计算跨KL17m,KL25.8m柱高

2-2框架梁h=3.6m+0.45m+0.50m=4.55m3.6m为层高，0.45m3.6m2-3。荷载计屋面均布荷载30厚细石混凝土保护层 0.03m×24=0.72kN/㎡SBS防水层 0.30kN/㎡20厚水泥沙浆找平 0.02m×20=0.40kN/150厚水泥珍珠岩保温 0.15m×4=0.6kN/110厚钢筋混凝土 0.11m×25=2.75kN/15厚板底纸筋石灰 0.015m×16=0.24kN/㎡ 5.01kN/㎡屋面恒载标准值 5.01kN/3600360036003600CBA楼面均布恒载（按楼面做法逐项计算12mm厚大理石地 0.012m×28=0.34kN/30mm厚细石混凝 0.03m×24=0.72kN/110mm厚钢筋混凝土现浇 0.11m×25=2.75kN/15厚板底纸筋石灰 0.015×16=0.24kN/㎡ 楼面恒载标准值 4.05kN/屋面均布活对于不上人屋面均布活载：0.5kN/楼面均布活载对于办公楼取均布活荷载为：2.0kN/梁柱自重（包括梁侧，梁底，柱抹灰重量2-1号截面（㎡长度每根重量4注：每根重量为：0.34×0.49×7.24×25=30.15kN（考虑抹灰）对于柱，则：0.54×0.54×3.6×25=26.24kN（考虑抹灰）墙体自重240mm2-2重量11荷载分层总a

2-4b梁自重+上下各半层的柱及墙体自（包横墙

第四层：G4=14911.92kN第三层：G3=14911.92kN第二层：G2=14911.92kN第一层：G1=14694.91 =75655.412-水平力作用下框架侧移计横梁线刚度C30Ec=3.0×107kN/m2I0Ibm2I0Ib74横向框架柱的侧移刚度D2-4D2-52-4Z（㎡ I012（mZ2-5DKK(一般层)KK(底层K（一般层DK12(kN/c底层柱4柱3（A轴3柱4（A轴3柱3横向框架自振周式中0——0.6；2-6GiGiDii54321横向作用计

=1.7×0.6×0.在II类场地，7度设防区，设计分组为第二组情况下，结构的征周期Tg=0.4s，水平影响系数最大值

=1.4×0.4=0.56（s，n=0.08T1α1Tg/T1)0.9αmax=0.064Fn=nFEK各层横向剪力计算见表3-7，表中F

(1i 7i7GjHj

表2-7各层横向作用及楼层剪hikN7GjHj543215Fi中加入了Fn横向框架各层水平作用和剪力见图2-5图2-5横向框架各层水平作用和剪2-8。2-8层间剪力层间位移角e52.84×10-0.789×10-44.35×10-1.208×10-35.49×10-1.525×10-26.25×10-1.736×10-48.74×10-1.921×10-注：层间弹性相对转角均满足要求。e＜[e]=1/450=2.222×10-3水平作用下，横向框架的内力分2-102-62-7。2-9A轴柱（边柱kyMM54321力ViB轴柱（中柱kyMM54321力ViC轴柱（边柱kyMM54321yy0y1MVim1yi

VimVCDim/

MVim 层跨BCLMMVLMMV次5747372717图2-6作用下框架弯竖向荷载作用下横向框架的内力分计算单取⑧轴线横向框架进行计算,4.0m,2-8所示.其2-8荷载计2-9中q、q代表横梁自重,为均布荷载.5 '1q1 q1q和q'分别为房间传给横梁的梯形荷载,2-8 '2q2=5.01×(7×2/3) q=5.01×(5.8×2/3)22~4层

q1包括梁自重和其上横墙自重,为均布荷载,其它荷载计算方法第五层,q1

1q'1'2q2=4.05×(7×2/3) q=4.05×(5.8×2/3)2

2-91q1

1q'1'2q2=4.05×(7×2/3) q=4.05×(5.8×2/3)22-10所示ABC52-10'2q2=0.5×(7×2/3) q=0.5×(5.8×2/3)22~4层'2q2=2×(7×2/3) q=2×(5.8××2/3)21'2q2=2×(7×2/3) q=2×(5.8××2/3)2将以上计算结果汇总,2-112-2-11层

qqq qqq

5512-12qqP51用弯矩分配法计算框架弯竖向荷载作用下框架的内力分析，除活荷载较大的工业厂房外，对一梁跨中弯矩较考虑活荷载不利布置法求得的弯矩偏低，但当活荷载在总荷载比例较大时，可在截面配筋时，将跨中弯矩乘1.1～1.2的放大系数予以调整。ab恒荷载作用下，框架的弯矩分配计算见表2-13，框架的弯矩图见图2-11；活荷载作用下，框架的弯矩分配计算见表2-142-0.82-102-11中括号内数值。2-12------ ----- --- --------------- ------4.3095.535---- ---- -- ---- - - -- ---- - - -------- -- ---- - -2-102-10 2-112-11 2-122-13

VVq式中V——梁上均布荷载引起的剪力，V1qlqV——

MM右 柱轴力 NV式中：V——P——以AB跨，层梁在恒载作用下，梁端剪力及柱轴力计算为例2-8查得梁上均布荷载为：q=39.345kN/m集中荷载：P1=89.67kN，P2=108.57q2-10M=127.1kN·m（101.68kN·m）M=148.2kN·m（118.56kN·m）M=68.87kN·m（55.1kN·m）M=108.81kN·m（87.05kN·m）VqA=VqB调幅前：VmA=VmB=(68.87-108.81)/7.0=-5.71VA=98.37- 调幅后：VmA=VmB=(55.1-87.05)/7.0=-4.56VA=(39.345×7.0/2)+(127.1-148.2)/7=134.69VB=(39.345×7.0/2)-(127.1-148.2)/7=140.72VA=(39.345×7.0/2)+(101.68-118.56)/7=135.3VB=(39.345×7.0/2)-(101.68-118.56)/7=140.12AN=V

NANN2-142-152-14恒荷载作用下梁端剪力及柱轴力（ABABBCABBC AB BC A B C V V V=-VVV598-(-1514-(-(524283-(-2-(-9049311-(-次

总剪 柱端轴ABABBCABBCABCVVV

2-15活荷载作用下梁端剪力及柱轴力（层AB BC5432

总剪 柱端轴=--VVV(-(7-(--(-(20-(-

-(-

20

内力组框架梁内力组在恒载和活载作用下，跨间Mmax可以近似取跨中的M 1ql2MM q——l——M、M——2-11、2-12跨中M1ql2应取M＝1ql 在竖向荷载与力组合时，跨间最大弯矩MGE采用数解法计算，见2-16。2-161.2（恒+0.5活qMGCkNMGEkNMECkNMEF(kNkN/跨54321跨54321MGCMGE——MEC、MEF——水平作用下梁端的弯RC、RE——竖向荷载与荷载共同作用下梁端反RC=1/2-1/l(MGE－MGC＋MEC＋MEFX1=RC =1/2qx2－ 当X1＜l或X1＜0时，表示最大弯矩发生在支座处。应取X1=l或X1=0，用M=Rx－1/2qx2－M M 计算M 2-2-18竖向荷载与力组③②5CM1VEMVM6VMM6804CM6VEMVM1VMM6803CM0VEMVM7VMM6802CM1VEMVM1VMM1CM6VEM8VM3VMM注：①表中弯矩的单位为kNm,kN②表中跨中组合弯矩未填处均为跨间最大弯矩发生在支座处，其值与支座正弯柱内力组系数是考虑计算截面以上各层活载不总是同时满布而对楼面均布活2-19。2-191543＝0.70；21＝0.652-20C竖向荷载与力组②荷5MN柱底MN4MN柱底MN3MN柱底MN2MN柱底MN1MN柱底MN2-21E竖向荷载与力组②5MN柱底MN4MN柱底MN3MN柱底MN2MN柱底MN1MN柱底MN截面设承载力抗力调整系数考虑作用时,结构构件的截面采用下面的表达式SRRE(0.015RE=0.8，受剪时RE=0.85)式中RE——2-S——作用效应与其它荷载效应的基本组合R——注意在截面配筋时组合表中力组合的内力均应乘以RE后再与2-22承载力抗震调整系数梁0.150.15横向框架梁截面设

8

M5=-2-142-14所示。图中MkN·m，VkN。混凝土强度等级C30（

=14.3N/mm2

ft=1.43N/mm2）纵筋为 HRB335(f=300N/mm2 HPB235(f=210N/mm2=0.55)。a、梁的正截面强度计算（ b、梁的斜截面强度计算（2-r(Mlr

V

式中v——ln——lnCE＝6.7m,lnEFVGb——梁在重力荷载作用下,按简支梁分析的梁端截面剪力设计值

)1l2 bbMlMr—— bbCE

Ml

Mr=-

l=-

MrMbbEFMbbbb

MlbbMr bbb计算中MlbCE跨：

Mr Ml+Mr= VGbEF跨Ml+Mr ×1/2×1.9=21.36VC右VE左=1.05×422.14/6.7+145.32=211.48VE=1.05×306.75/1.9+21.36=190.88考虑承载力抗震调整系数REREVC=0.85×211.48=179.76kNREVE=0.85×190.88=162.25 表2-23梁的正截面强度计算ⅠⅠⅡⅢⅢⅣⅣⅤMv×b/2ξ＝1－10.5×(1+12asΑs＝rREMo（rsfyh0)选2-24支座C支座E支座EREVREVb0.2A0.7fbh1.25 sv'1 REREREnAsv' b 0.30ft 柱截面设aEC30fc=14.3N/mm2ftHRB335,fy=300N/mm2HPB235fy=210N/mm22-25—二三E2-21查得:(Ⅰ-Ⅰ表示二层底部，Ⅱ-Ⅱ表示首层顶部，NⅠ-

NⅡ-

=2551.55NⅢ-

2点处，除顶层和轴压比小于0.15者外（因顶层和轴压比小于0.15的柱可以

＞1.1Mb式中Mc——Mb——E2-18Mb:左 右 取MbE2-21,Mc:左 右 梁端Mb取左震,Mc也取左震Mc=448.62kN·m＜1.1Mb取Mc将Mc与Mc´Mc=226.44/448.62×（467.5－448.62）=9.53Mc=222.18/448.62×（467.5－448.62）=9.35Mc=226.44＋9.53=235.97Mc=222.18＋9.35=231.53对柱底Ⅲ—ⅢMc=243.81×1.5=365.72根据E2-21,选择最不利内力并考虑上述各种调整及抗震Ⅰ-Ⅰ截面:MN②MNⅡ-Ⅱ截面:MN②MNⅢ-Ⅲ截面:MN②MNh截面采用对称配筋,2-26中he

ea

取h0.5fcA

1.150.01l01当

＜15时,取 eei0.5h

0( 10( 1

(大偏心受压

1400 Nbbh01

(小偏心受压Ne0.45h2f 1cbh01(0.08b)(h0式中e0——ea——ei——1——偏心受压构件的截面曲率修正系数2——考虑构件长细比对构件截面曲率的影响系数——e————2-26El0bh0e0eaeil09111eiAA'(mm2 444实配面积3MuMV1.1 c n式中Hn—— MuMl

=1.1Mb,1.15ccMu Ml HccnV1.231.53365.72 柱的抗剪承载能力

V

fbh

Asv

1.0

yv 0式中——Hn0

，当＜１时，取当＞3，取N——考虑作用组合的框架柱轴向压力设计值，当N＞0.3fcN0.3fcHn

2

取N=1845.39kN0.3fcA=1072.5kN,N4Φ8﹫150,V

1.43500465210450.33 0.07同时柱受剪截面应符合如下条件 V1(0.2fbh 0 1(0.214.3500465)831.19V

f

0.07N=

1.435004651.0

3=220.53bC12-21Mb:左 右 取MbC2-18,Mc:左 右 梁端Mb取右震,Mc也取右震Mc=370.59km＞1.1Mb取Mc=McMcMc对柱底Ⅲ—ⅢMc=238.88×1.5=358.32根据C2-20,选择最不利内力并考虑上述各种调整及抗震调整Ⅰ-Ⅰ截面:MN②MNⅡ-Ⅱ截面:MN②MNⅢ-Ⅲ截面:MN②MN2-2-27Cl0bh0e0eaeil09111eiAA'(mm2 4442MuMV1.1 c n式中Hn—— MuMl

=1.1Mb,1.15cccMuc

Ml

HnV1.1169.78358.32127.67kNEVc 3.9节点设F柱相交的节点为例，进行横向节点计算。节点区剪力设计Mg

h

V (1 s h H 式中Vj——节点区剪力设计值Mb——与柱端弯矩调整公式中意义相同,取hc——hc0.49mh——节点两侧梁高平均值，即h600400500mm h0——节点两侧梁有效高度评价值，h565365465mm

节点区截面验Vj

1（0.30fbhjcjjcjj式中bj——1时，取b等于框架柱的宽度b，其它为b hj——hj500mmj——交叉梁对节点约束的影响系数，当四侧各梁截面的宽度不小21

4

RE——0.851(0.31.514.300550)式 N——取对应于剪力设计值的上柱轴向压力，N=1653.75kNAs——区验算宽度范围内箍筋总截面面积，可有下式计算 (ha'A s 框架节点的受剪承载力由混凝土斜压杆和水平筋两部分受剪承载力组N对抗剪能力的提高，但当轴压比大到一定程度后，节点受剪能力不再随轴压比的增加，甚至有所下降。故限制公式中轴压力设计值的取值不应大0.5fcccj来设节点区箍筋为4肢Φ10﹫100,则A478.51350.2mm2 1/r(0.01fbh0.1N A=1/0.85×(0.1×1.5×14.3×5002 jCj 103＋210×1350.2)=1256.299kN＞Vj=928.95kN板的计混凝土C30fc

m2f=1.43Nmm2HPB235tfy=210 m。tb2b单向板的配筋计板的计算跨度和荷载计板的计算跨度及荷载：45ft/fy=0.31＞0.2，取l0ln=3300—250/2=3175mml0ln=3300—恒荷载设计值：g=4.96×1.2=5.95kN/楼面：活荷载设计值：q=1.4×2=2.8lkN/m2恒荷载设计值：g=3.8kN/m2g+q=2.8+4.56=7.36kN/m2屋面板和楼面板的，详见图2-152-15计算截面的弯矩设计值及配筋2-16。若板的四个周边都是与梁连接的，考虑拱作用，将弯矩设计值降20%HPB235钢筋，采用分离式配筋，弯2-28。2-162-28B1、B2、弯A(mm2sB4、B5、中间 间支弯A(mm2s双向板的配筋计板的计算跨度和荷载计g+q=5.95+2.8=8.75kN/q/2=2.8/2=1