第1章設計資料

1.1 建筑概況

1.1.1 設計題目

某市內中學辦公樓框架結構設計

1.1.2 建筑介紹

該建筑的總建筑面積為8668m2,其中每層為1026.5m2。此辦公樓長54.6m，寬18.8m，共六層，高度為23.25m，首層4.2m，2-6層3.6m，室內外高差450mm。

1.1.3 自然條件

基本風壓W0=0.40kN/m2，地面粗糙度B類；基本雪壓S0=0.35kN/m2。

1.1.4 工程地質條件

本建筑場地平坦。建筑區(qū)地層的承載力較高,地下水位埋深在地表下-4.50m,地下水對一般建筑材料無侵蝕作用；不考慮土壤的液化。沒有不良的地質條件，無軟弱的下臥層。

表1.1?場地剖面一覽表

1.1.5 結構類型

現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構。

1.1.6 抗震設防

本建筑抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度為0.10
，設計地震分組為第一組。

1.1.7 活荷載指標

（1）屋面和樓面活荷載標準值

上人屋面：2.0kN/m

樓面、樓梯：3.5kN/m

衛(wèi)生間：2.5kN/m

走廊、門廳：2.5kN/m

（2）雪荷載

基本雪壓S0=0.35kN/m2；?

取2.0kN/m
。

1.1.8 所用材料

混凝土C30:

；

HRB400級鋼筋:

1.2?建筑細部具體構造做法

1.2.1 屋面做法

15mm厚水泥砂漿

(剛性)40mm厚的C20細石混凝土防水

(柔性)高分子卷材涂膜防水屋面

15mm厚水泥砂漿

40mm厚的水泥石灰焦渣砂漿0.3％找平

80mm厚礦渣水泥

120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板

20mm厚的板底抹灰

1.2.2 樓面做法

采用30mm的防滑地磚面層

采用25mm的水泥砂漿找平層

采用120mm的鋼筋混凝土現(xiàn)澆板

采用20mm的板底抹灰

1.2.3 墻身做法指標

內墻采用200mm厚的混凝土空心小砌塊，墻面兩側各20mm的抹灰

外墻采用300mm厚的混凝土空心小砌快，外墻用淺黃色涂料刷二度，內墻面抹20mm混凝土砂漿。

1.2.4 墻基防潮做法

采用防水砂漿防潮層

1.2.5 衛(wèi)生間做法

防滑地磚地面

25mm厚的水泥砂漿找平層

100mm厚的鋼筋混凝土樓板

20mm厚的板底抹灰

1.2.6 門窗做法指標

窗：鋼塑門窗，
；

:

:

:

鋼塑門，

:

:

:

門：木門，
。

:

:

第2章結構設計

2.1?結構方案選擇

(1)結構體系

本工程為某市內中學辦公樓結構設計，一共6層。采用現(xiàn)澆樓板，現(xiàn)澆框架承重體系，
最后傳遞到基礎。
。

(2)柱網(wǎng)布置

圖2.1?柱網(wǎng)布置圖

(3)承重方案

河北某市內邱中學辦公樓的設計方案將采用橫向框架承重這一方案。

(4)其它結構構件選型

①基礎利用柱下獨立基礎與聯(lián)合基礎這兩類基礎；

②樓梯則使用雙跑樓梯，并使其梯段搭放在平臺梁上；

③屋、樓板采用現(xiàn)澆混凝土。

(1)結構平面布置

柱網(wǎng)尺寸：

橫向：

A~B為7.6m、B~C為4.2m、C~D為7.0m。

縱向：

1～2、2～3為8.4m、3～4為7.5m、4～5為6.0m、5～6為7.5m、6～7、7~8為8.4m。

平面布置如圖2.1示。

(2)結構豎向布置

設計基礎埋深0.65m，基礎頂面到室外地面的距離為0.6m，室內外高差為0.45，所以首層高度為4.2+0.6+0.45=5.25m,標準層高為3.6m。

2.2 框架結構設計計算

(1)框架梁的截面尺寸

①橫向框架梁的截面尺寸估算：

主梁:

長度：

=
取h=700mm

寬度:

，取b=300mm

次梁:

長度：

=
取h=700mm

寬度:

b=
取b=300mm

②縱向框架梁的截面尺寸估算：

長度：

取h=700mm

寬度:

，取b=300mm

(2)樓板厚度的估算：

=
×4200=105m，故板厚取h=120mm

(3)柱截面尺寸的估算：

根據(jù)某市市為7度設防烈度（0.1g），查規(guī)范得框架軸壓比控為
,

設計的梁柱采用C30的混凝土，
=14.3kN/mm2，所設軸壓比:[μ
]=0.85，由公式得

??

其中：

：豎向荷載分項系數(shù)，取為1.3；

：地震作用下會產生軸力其放大系取值范圍為1.2~1.3，取1.2；

：
14kN/
估算

：樓面負載面積。

柱的截面選用:

正方形

故一層和其他層邊柱和內柱的截面均選為:

假設基礎頂面到室外地面的距離為0.6m，室內外高差為0.45，所以底層柱高度應該設為4.2+0.6+0.45=5.25m,底層柱之外的其他柱子都是層高。該結構的橫向框架的結構計算簡圖如圖2.2所示。

圖2.2?橫向框架結構計算簡圖(mm)

第3章荷載計算

3.1 恒荷載標準值計算

找平層采用的是
厚的水泥砂漿? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

防水層采用的是
厚的
細石混凝土? ? ? ? ? ??? ? ?

防水層采用
厚高聚物改性瀝青卷? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

找平層采用
厚
水泥砂漿? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ???
=0.4kN/m2

找坡層采用
厚的水泥石灰焦渣砂漿
? ? ? ? ? ? ????
=0.56kN/m2

保溫層采用
厚的礦渣水泥? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
=1.16kN/m2

結構層采用
厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土板子? ? ? ? ? ? ? ? ?
=3.0kN/m2

厚的抹灰層? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
=0.36kN/m2

合計：7.26kN/m2

樓面面層采用地磚地面? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ???0.65kN/m2

找平層采用
厚的水泥砂漿? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?
=0.50kN/m2

結構層采用
厚的
鋼筋混凝土板? ? ? ? ? ? ? ? ????
=2.5kN/m2

板底抹灰? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
=0.36kN/m2

合計：
kN/m2

衛(wèi)生間面層采用防滑地磚地面? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????0.65kN/m2

找平層采用25mm厚的水泥砂漿?0.025×20=0.50kN/m2

結構層采用100mm厚的C30鋼筋混凝土板?0.1×25=2.5kN/m2

20板底抹灰?0.02×18=0.36kN/m2

合計：4.01kN/m2

300mm厚的外墻自重：

外側抹灰? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????0.025×20=0.5kN/m2

采用250mm厚的加氣混凝土塊?0.025×7.0=1.75kN/m2

內側抹灰? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???0.02×20=0.4kN/m2

合計：2.65kN/m2

200mm厚的內墻自重：

兩側抹灰? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??0.02×20×2=0.8kN/m2

采用200mm后的加氣混凝土塊?? ???0.02×7.0=1.4kN/m2

合計：2.20kN/m2

1.梁的自重計算：

橫向框架梁自重（梁兩側采用200mm厚的水泥砂漿抹灰,樓板厚度180mm）

主梁：

25×0.3×0.7=5.25kN/m2

L=8400mm，b×h=0.7×0.3

自重：? ? ? ? ? ? ? ? ? ?0.3×（0.7-0.18）×25=3.9kN/m

抹灰層：? ? ? ? ? ? ? ??0.02×（0.7-0.18）×20×2=0.416kN/m

合計：4.316kN/m

L=7500mm，b×h=0.7×0.3

自重：? ? ? ? ? ? ? ? ? ?0.3×（0.7-0.18）×25=3.9kN/m

抹灰層：? ? ? ? ? ? ? ??0.02×(0.7-0.18)×20×2=0.416kN/m

合計：4.316kN/m

次梁：

25×0.3×0.6=4.5kN/m2

L=8400mm，b×h=0.7×0.3

自重：? ? ? ? ? ? ? ? ? ?0.3×（0.7-0.18）×25=3.9kN/m

抹灰層：? ? ? ? ? ? ? ??0.02×（0.7-0.18）×20×2=0.416kN/m

合計：4.316kN/m

L=6000mm，b×h=0.7×0.3

自重：? ? ? ? ? ? ? ? ? ?0.3×（0.7-0.18）×25=3.9kN/m

抹灰層：? ? ? ? ? ? ? ??
=0.416kN/m

合計：
kN/m

縱向框架梁自重（梁兩側采用200mm厚的水泥砂漿抹灰,樓板厚度180mm）

25×0.35×0.7=6.125kN/m2

L=7600mm，b×h=0.7×0.3

自重：? ? ? ? ? ? ? ? ? ?0.3×（0.7-0.18）×25=3.9kN/m

抹灰層：? ? ? ? ? ? ? ??0.02×（0.7-0.18）×20×2=0.416kN/m

合計：4.316kN/m

L=4200mm，b×h=0.7×0.3

自重：? ? ? ? ? ? ? ? ? ?0.3×（0.7-0.18）×25=3.9kN/m

抹灰層：? ? ? ? ? ? ? ??0.02×（0.7-0.18）×20×2=0.416kN/m

合計：4.316kN/m

L=7000mm，b×h=0.7×0.3

自重：? ? ? ? ? ? ? ? ? ?0.3×（0.7-0.18）×25=3.9kN/m

抹灰層：? ? ? ? ? ? ? ??0.02×（0.7-0.18）×20×2=0.416kN/m

合計：4.316kN/m

2.柱的自重計算：

柱子截面尺寸：b×h=0.75×0.75

柱子自重：25×0.752=14.0625kN/m

首層：底層的柱高度為5.25m

柱重：0.75×0.75×（5.25-0.18）×25=71.29kN

一般層：柱的高度為層高為3.6m

柱重：0.75×0.75×（3.6-0.18）×25=48.09kN

取木門單位面積重力荷載為
；塑鋼門窗單位面積重力荷載為
。

3.2 重力荷載代表值的計算

活荷載標準值[3]:

不上人屋面均布活荷載標準值???

上人屋面均布活荷載標準值?????

樓面：衛(wèi)生間? ? ? ? ? ? ? ?????

走廊、門廳? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???

雪荷載? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

樓面、樓梯? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

基本雪壓? ? ? ? ? ? ? ? ???S0=
；?

重力荷載代表值公式為:重力荷載代表值=恒載+活荷載×50%

女兒墻：

（1）采用普通燒結磚24墻，高1000mm；

其周長為：

（54.6+18.8)×2=146.8mm

G女=(0.24×18+2×0.02×17)×1.0×146.8=734kN

（2）屋面板

=54.6×18.8=1026.5㎡

=5.25
1026.5=4389.1kN

（3）墻

①外墻:

窗高1.5m,窗臺高0.9m。

S=(54.6+18.8)×2×3.6/2-(1.5×25）×1.5=207.99㎡

G外=207.99×2.65=551.2kN

②內墻:

S=
=398.34m

內=
=876.348kN

（4）門、窗、梁、柱

=0.2×(3×1+1.6×2+1.6×2+1.2×14)=5.24kN

=0.5×(1.5×25)=18.75kN

=5.25×18.8×8+6.125×54.6×2+6.67×54.6×2=2186.814kN

=14.0625×3.6×0.5×32=810kN

（5）雪荷載:

（6）荷載計算:

G=734+4389.1+551.2+876.3+5.24+18.75+2186.8+810+359.3×0.5=9751.1kN

（1）樓面:

S樓=18.8×54.6=1026.5m2

G樓=4.58×1026.5=4701.3kN

（2）墻:

①外墻：

S總=(54.6+18.8）×2×（3.6-0.18）=502.1m2

S窗=（1.5×25)×1.5=56.25m2

S外=S總-S窗=502.1-56.25=445.9m2

G外=445.9×2.5=1114.8kN

②內墻:

S內=（16.8×6+23.7×3+22.8×2+3.9×3-4）×3.6/2=398.34m

=398.34×2.20=876.3kN

（3）門、窗:

=0.2×(3×1+1.6×2+1.6×2+1.2×14)=5.24kN

=0.5×(1.5×25)=18.75kN

=5.25×18.8×8+6.125×54.6×2+6.67×54.6×2=2186.814kN

=14.0625×3.6×0.5×32=810kN

（4）活荷載:

=2.5×18.8×54.6=2566.2kN

（5）荷載計算

G=
+50%×
=4701.3+1114.8+876.3+5.24+18.75+2186.8+810+0.5×2566.2

=10996.3kN

（1）五層的下半層和四層的上半層計算

①樓面

S樓=18.8×54.6=1026.5m2