11层框架结构办公楼毕业设计计算书.doc

第一部分 建筑部分
工程概况：
某市拟建高层综合办公楼。总建筑面积13941m²。主体结构11层，其中地下一层，地上十层。1－2层是沿街商业用房，层高4.5m，主要用于商业经营；3－10层层高为3.6米，主要是以涉外办公为主的写字楼，房屋总高37.8m。结构形式采用全现浇框架结构。结构设防烈度为7度，抗震等级为Ⅱ级。基础采用肋梁式筏板基础，基础埋深5.2m。
本地区夏季平均气温25℃，冬季平均气温零下2℃，月平均相对湿度47—53%，年平均降水量820mm。降水主要集中在六、七、八三个月。地区的主导风向：冬季西北风，夏季西南风。
本工程建筑功能为公共建筑，使用年限为50年；建筑平面的横轴轴距为7.2m，纵轴轴距为7.8m和3.0m；本工程耐火等级为一级。内、外墙体材料为陶粒混凝土空心砌块和玻璃幕墙，外墙装修使用仿石材外墙涂料，内墙装修喷涂乳胶漆，室内地面房间铺贴大理石地砖，室内顶棚主要采用石棉吸音板，门窗采用塑钢窗和装饰木门。全楼设电梯四部和楼梯两部。
地质条件：

图1.1 地质条件

第二部分 结构部分
2.1 结构布置及计算简图
2.1.1 结构承重方案选择
根据建筑功能要求及建筑施工布置图，本工程采用全现浇框架结构，双向承重体系。
2.1.2 主要构件材料及尺寸估算
1．主要构件材料
框架梁、板、柱采用现浇钢筋混凝土构件，
墙体采用陶粒混凝土空心砌块，
混凝土强度：梁、板采用C30混凝土，
柱采用C40和C50混凝土，
钢筋使用HPB235，HRB335和HRB400三种钢筋。
2．主要构件的截面尺寸
（1）框架梁：
横向框架梁，最大跨度L=7.8m，
h=（1/8~1/12）L=975mm~650mm，取h=700mm
b=（1/2~1/3）h=350mm~233mm，取b=350mm
纵向框架梁，最大跨度L=7.2m，
h=（1/12~1/13）L=600mm~480mm，取h=600mm
b=（1/2~1/3）h=300mm~200mm，取b=300mm
（2）框架柱：
初定边柱尺寸700mm×700mm，中柱800mm×800mm，角柱800mm×800mm，一、二层框架柱混凝土强度等级C50，三至十层框架柱混凝土强度等级C40。
（2—1）
（2—2）
其中，n为验算截面以上楼层层数，g为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，框架结构近似取12 kN/m2，F为按简支状态计算的柱的负荷面，β为考虑地震作用组合
后柱轴压力增大系数。
抗震等级二级的框架结构轴压比，边柱和中柱的负荷面积分别是7.2m×3.9m和7.2m×5.4m。
边柱
中柱
所以边柱取700mm×700mm，中柱取800mm×800mm。
2.1.3 框架结构计算简图和结构平面布置图

2.2 楼面、屋面板计算
2.2.1 楼盖和屋盖的工程做法： （选自《88J1—1工程做法》）
屋面做法：屋11—D1—Ⅱ5
满涂银粉面层保护剂 0.03 kN/m2
SBS改性沥青防水卷材 0.25×2=0.5 kN/m2
20厚1：3水泥砂浆找平层 17×0.020=0.34 kN/m2
最薄30厚1：0.2：3.5水泥粉煤灰页岩陶粒找2%坡
16×0.030=0.48 kN/m2
120厚水泥聚苯颗粒板 7.5×0.12=0.9 kN/m2
2.25 kN/m2
屋面顶棚做法：棚36
12厚矿棉吸声板面层 4×0.012=0.048 kN/m2
T型轻钢次龙骨 0.03 kN/m2
T型轻钢主龙骨 0.03 kN/m2
10号镀锌低碳钢丝 0.012kN/m2
现浇钢筋混凝土楼板底留钢筋吊环
0.12 kN/m2
楼面做法：楼12 （浮铺疏水防滑胶板楼面）
浮铺13厚疏水防滑胶板
20厚1：2.5水泥砂浆抹面压实赶光 17×0.02=0.34 kN/m2
20厚1：3水泥砂浆保护层 17×0.02=0.34 kN/m2
1.5厚聚氨酯涂膜防水层
20厚1：3水泥砂浆找平层 17×0.02=0.34 kN/m2
最薄处30厚C15细石混凝土 25×0.03=0.75 kN/m2
2.34 kN/m2
楼15B （大理石楼面）
铺20厚大理石板，灌稀水泥浆擦缝 28×0.02=0.56 kN/m2
撒素水泥面 0.01 kN/m2

30厚1：3干硬性水泥砂浆粘结层 17×0.02=0.51 kN/m2
60厚CL7.5轻集料混凝土垫层 16×0.06=0.96 kN/m2
2.04 kN/m2
楼23D （硬实木复合地板楼面）
9.5厚硬实木复合地板 0.2 kN/m2
15厚松木毛地板45°斜铺 0.2 kN/m2
20厚1：3水泥砂浆找平层 17×0.02=0.34 kN/m2
60厚CL7.5轻集料混凝土垫层 13.5×0.06=0.81 kN/m2
1.55 kN/m2
楼面顶棚做法：
棚36 （矿棉吸声板吊顶）
12厚矿棉吸声板面层 4×0.012=0.048 kN/m2
T型轻钢次龙骨 0.030 kN/m2
T型轻钢主龙骨 0.030 kN/m2
10号镀锌低碳钢丝 0.012 kN/m2
现浇钢筋混凝土楼板底留钢筋吊环
0.12 kN/m2
棚41 （矿棉吸声板走道吊顶）
15厚大单侧开槽矿棉吸声板面层 4×0.015=0.060 kN/m2
T型轻钢龙骨 0.030 kN/m2
U型轻钢龙骨 0.030 kN/m2
钢筋吊杆
现浇钢筋混凝土楼板底留钢筋吊环
0.12 kN/m2
棚49 （铝板条吊顶）
0.5—0.8厚铝条板 0.26×0.5=0.12 kN/m2
U型轻钢龙骨 0.03 kN/m2
吊杆下部固定于吊件上，上部焊于L40*40*4角钢

L40*40*4角钢用膨胀螺栓固定于钢筋混凝土楼板上
0.15 kN/m2
2.2.2 屋面和楼面板的荷载
屋面和楼面板的荷载取自《建筑荷载规范》（GB50009—2001）。
屋面： 屋面活荷载：0.5 kN/m2 （不上人屋面）
屋面恒载：屋11—D1—Ⅱ5 2.25 kN/m2
现浇屋面板 3 kN/m2
棚36 0.12 kN/m2
合计：5.37 kN/m2
屋面荷载标准值：0.5＋5.37=5.87 kN/m2
屋面荷载设计值：0.5×1.4+5.37×1.2=7.144 kN/m2
楼面：
（1）一般房间：
楼面活荷载：2.0 kN/m2
楼面恒载： 楼15B 2.04 kN/m2
现浇屋面板 3 kN/m2
棚36 0.12 kN/m2
合计：5.16 kN/m2
楼面荷载标准值：2.0＋5.16=7.16 kN/m2
楼面荷载设计值：2.0×1.4+5.16×1.2=8.29 kN/m2
（2）会议室：
楼面活荷载：2.0 kN/m2
楼面恒载： 楼23D 1.55 kN/m2
现浇屋面板 3 kN/m2
棚36 0.12 kN/m2
合计：4.67 kN/m2
楼面荷载标准值：2.0＋4.67=6.67 kN/m2
楼面荷载设计值：2.0×1.4+4.67×1.2=8.40 kN/m2

（3）走道
楼面活荷载：2.5 kN/m2
楼面恒载： 楼15B 2.04 kN/m2
现浇楼面板 2.5 kN/m2
棚36 0.12 kN/m2
合计：4.66 kN/m2
楼面荷载标准值：2.0＋4.66=6.66 kN/m2
楼面荷载设计值：2.0×1.4+4.66×1.2=8.99 kN/m2
（4）卫生间
楼面活荷载：2.0 kN/m2
楼面恒载： 楼12 2.34 kN/m2
现浇屋面板 3 kN/m2
棚36 0.15 kN/m2
合计：5.49 kN/m2
楼面荷载标准值：2.0＋5.49=7.49 kN/m2
楼面荷载设计值：2.0×1.4+5.49×1.2=9.39 kN/m2
2.2.3 楼板计算
根据《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002），楼板长边l02与短边l01之比小于2时，宜按双向板计算。楼板长边l02与短边l01之比大于2，但小于3.0时，宜按双向板计算，当按沿短边受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够的构造钢筋。
根据本工程的实际尺寸，楼板分为双向板和单向板，单向板按规范要求沿长边布置足够的构造钢筋。楼板按照弹性方法进行计算。
双向板按弹性理论的计算方法：
①多跨连续双向板跨中最大正弯矩：
为了求得连续双向板跨中最大正弯矩，荷载分布情况可以分解为满布荷载g+q/2及间隔布置q/2两种情况，前一种情况可近似认为各区格板都固定支承在中间支承上，对于后一种情况可近似认为在中间支承处都是简支的。沿楼盖周边则根据实际支承情况确定。分别求得各区格板的弯矩，然后叠加得到各区格板的跨中最大弯矩。

②多跨连续双向板支座最大负弯矩：
支座最大负弯矩可按满布活荷载时求得。

图2.3 连续双向板的计算图示
（1）标准层楼板计算：
标准层楼板区格划分：

图2.4 标准层楼板区格图
说明：
整块楼面板分为单、双向板两种。C板按单向板计算，其余各板按双向板计算。单、双向板相连接的支座处，按两边板分别计算的最大弯矩进行配筋。

双向板设计：
①板A

+

图2.5
板A按三边固定，一边简支计算：
荷载设计值：
q=1.4×2.0=2.8 kN/m2 g=1.2×5.16=6.192 kN/m2
g+q/2=7.242 kN/m2 q/2=1.4 kN/m2
g+q =8.292kN/m2
弯矩计算：
M1=（0.026+0.2×0.0159）×（g+q/2）l01²+（0.0434+0.2×0.0361）q l01²/2
=0.02456×7.242×7.2²+0.0506×1.4×7.2²=11.976 kN·m
M2=（0.0159+0.2×0.026）×（g+q/2）l01²+（0.0361+0.2×0.0434）q l01²/2
=0.02104×7.242×7.2²+0.04478×1.4×7.2²=10.336 kN·m
M1´=M1"=-0.065×(g+q)×l01²=-0.065×8.292×7.2²=-24.631 kN·m
M2´=-0.0561×(g+q)×l01²=-0.0561×8.292×7.2²=-23.04 kN·m

②板B

图2.6
板B按两边固定，两边简支计算。
荷载设计值：
q=1.4×2.0=2.8 kN/m2 g=1.2×5.16=6.192 kN/m2
g+q/2=7.242 kN/m2 q/2=1.4 kN/m2
g+q=8.292 kN/m2
弯矩计算：
M1=（0.0279+0.2×0.0232）×（g+q/2）l01²+（0.0434+0.2×0.0361）q l01²/2
=0.02456×7.242×7.2²+0.0506×1.4×7.2²=11.976 kN·m
M2=（0.0232+0.2×0.0279）×（g+q/2）l01²+（0.0361+0.2×0.0434）q l01²/2
=0.02104×7.242×7.2²+0.04478×1.4×7.2²=10.336 kN·m
M1´=-0.0756×(g+q)×l01²=-0.0756×8.292×7.2²=-24.631 kN·m
M2´=-0.0709×(g+q)×l01²=-0.0709×8.292×7.2²=-23.04 kN·m
③板D

板D按两边固定，两边简支计算。
荷载设计值：
q=1.4×2.0=2.8 kN/m2 g=1.2×5.49=6.588 kN/m2
g+q/2=7.988 kN/m2 q/2=1.4 kN/m2
g+q=9.388 kN/m
弯矩计算：
M1=（0.0279+0.2×0.0232）×（g+q/2）l01²+（0.0434+0.2×0.0361）q l01²/2
=0.02456×7.988×7.2²+0.0506×1.4×7.2²=13.844 kN·m
M2=（0.0232+0.2×0.0279）×（g+q/2）l01²+（0.0361+0.2×0.0434）q l01²/2
=0.02104×7.988×7.2²+0.04478×1.4×7.2²=11.963 kN·m
M1´=-0.0756×(g+q)×l01²=-0.0756×9.388×7.2²=-27.74 kN·m
M2´=-0.0709×(g+q)×l01²=-0.0709×9.388×7.2²=-26.086 kN·m

④板E

图2.8
板E按三边固定，一边简支计算。
荷载设计值：
q=1.4×3.5=4.9 kN/m2 g=1.2×5.16=6.192 kN/m2
g+q/2=8.64 kN/m2 q/2=2.45 kN/m2

g+q=11.09 kN/m2
弯矩计算：
M1=（0.026+0.2×0.0159）×（g+q/2）l01²+（0.0434+0.2×0.0361）q l01²/2
=0.02456×8.64×7.2²+0.0506×2.45×7.2²=16.00 kN·m
M2=（0.0159+0.2×0.026）×（g+q/2）l01²+（0.0361+0.2×0.0434）q l01²/2
=0.02104×8.64×7.2²+0.04478×2.45×7.2²=13.88 kN·m
M1´= M1"=-0.065×(g+q)×l01²=-0.065×11.09×7.2²=-30.25 kN·m
M2´=-0.0561×(g+q)×l01²=-0.0561×11.09×7.2²=-28.30 kN·m

⑤板F

图2.9
板F按两边固定，两边简支计算。
荷载设计值：
q=1.4×3.5=4.9 kN/m2 g=1.2×5.16=6.192 kN/m2
g+q/2=8.64 kN/m2 q/2=2.45 kN/m2
g+q=11.09 kN/m2
弯矩计算:
M1=（0.0279+0.2×0.0232）×（g+q/2）l01²+（0.0434+0.2×0.0361）q l01²/2
=0.02456×8.64×7.2²+0.0506×2.45×7.2²=16.00 kN·m

M2=（0.0232+0.2×0.0279）×（g+q/2）l01²+（0.0361+0.2×0.0434）q l01²/2
=0.02104×8.64×7.2²+0.04478×2.45×7.2²=13.88 kN·m
M1´=-0.0756×(g+q)×l01²=-0.0756×11.09×7.2²=-30.25 kN·m
M2´=-0.0709×(g+q)×l01²=-0.0709×11.09×7.2²=-28.30 kN·m

⑥板G

图2.10
板G按三边固定，一边简支计算。
荷载设计值：
q=1.4×2.0=2.8 kN/m2 g=1.2×4.67=5.60 kN/m2
g+q/2=7.00 kN/m2 q/2=1.4 kN/m2
g+q=8.40kN/m2
弯矩计算：
M1=（0.026+0.2×0.0159）×（g+q/2）l01²+（0.0434+0.2×0.0361）q l01²/2
=0.02456×7.00×7.2²+0.0506×1.4×7.2²=12.586 kN·m
M2=（0.0159+0.2×0.026）×（g+q/2）l01²+（0.0361+0.2×0.0434）q l01²/2
=0.02104×7.00×7.2²+0.04478×1.4×7.2²=10.885 kN·m
M1´=M1"=-0.065×(g+q)×l01²=-0.065×8.40×7.2²=-24.952 kN·m
M2´=-0.0561×(g+q)×l01²=-0.0561×8.40×7.2²=-23.04 kN·m

⑦板H

图2.11
板H按三边固定，一边简支计算。
200厚陶粒混凝土砌块隔墙折算为恒载：
（7.2-0.3）×（3.6-0.15）×0.15=4.761 kN³
G=6×4.761=28.566 kN
28.566/（7.8×7.2）=0.51 kN/m2
荷载设计值：
q=1.4×2.0=2.8 kN/m2 g=1.2×（5.16+0.51）=6.804 kN/m2
g+q/2=7.854 kN/m2 q/2=1.4 kN/m2
g+q=8.904kN/m2
弯矩计算：
M1=（0.026+0.2×0.0159）×（g+q/2）l01²+（0.0434+0.2×0.0361）ql01²/2
=0.02456×7.854×7.2²+0.0506×1.4×7.2²=11.71 kN·m
M2=（0.0159+0.2×0.026）×（g+q/2）l01²+（0.0361+0.2×0.0434）ql01²/2
=0.02104×7.854×7.2²+0.04478×1.4×7.2²=10.11 kN·m
M1´=M1"=-0.065×(g+q)×l01²=-0.065×8.904×7.2²=-24.29 kN·m
M2´=M2"=-0.0561×(g+q)×l01²=-0.0561×8.904×7.2²=-22.72 kN·m

单向板设计：

图2.12 单向板区格
区格C按照单向板计算，
荷载设计值：8.99 kN/m2
板的计算跨度3000mm，取1m板宽做为计算单元。
跨中弯矩：
（2—3）
支座弯矩：
（2—4）

表2.1 楼面板跨中配筋表
区格
方向
h0(mm)
M (kN·m )
As（mm²）
As=rminbh(mm²)
配筋
实配钢筋As(mm²)
A
l01
130
11.98
315
321
8@150
335
l02
130
10.34
271
321
8@150
335
B
l01
130
11.98
315
321
8@150
335
l02
130
10.34
271
321
8@150
335
C
l01
80
10.12
217
214
6@130
218
D
l01
130
13.84
365
321
8@150
335
l02
130
11.96
314
321
8@150
335
E
l01
130
16
424
321
8@120
419
l02
130
13.88
366
321
8@120
419
F
l01
130
16
424
321
8@120
419
l02
130
13.88
366
321
8@120
419
G
l01
130
12.59
331
321
8@150
335
l02
130
10.89
285
321
8@150
335
H
l01
130
11.71
307
321
8@140
359
l02
130
10.11
264.9
321.8
8@140
359

表2.2 楼面板支座配筋表
位置
h0(mm)
M (kN·m)
As(mm²)
As=rminbh
配筋
实配钢筋As(mm²)
A—A
130
24.63
667.5
321
10@110
714
A—B
130
24.63
667.5
321
10@110
714
A—C
130
23.04
622
321
10@110
714
A—D
130
27.74
757.6
321
10@100
785
A—E
130
30.25
831.4
321
10@100
785
A—F
130
30.25
831.4
321
10@100
785
A—G
130
24.95
676.7
321
10@110
714
A—H
130
24.63
667.5
321
10@110
714
B—C
130
23.04
622
321
10@100
785
C—D
130
26.09
709.6
321
10@110
714
C—E
130
28.3
774
321
10@100
785
C—F
130
28.3
774
321
10@100
785
C—G
130
23.04
622
321
10@110
714
C—H
130
22.72
612.9
321
10@100
785
E—G
130
30.25
831.4
321
10@100
785
G—G
130
24.95
676.7
321
10@110
714

首层楼板计算：

图2.13 首层楼板区格图
说明：
整块楼面板分为单、双向板两种。C板按单向板计算，其余各板按双向板计算。单、双向板相连接的支座处，按两边板分别计算的最大弯矩进行配筋。

①板A

图2.14
板A按三边固定，一边简支计算。
荷载设计值：
q=1.4×3.5=4.9 kN/m2 g=1.2×5.16=6.192 kN/m2
g+q/2=8.579 kN/m2 q/2=2.45 kN/m2
g+q =11.092kN/m2
弯矩计算:
M1=（0.026+0.2×0.0159）×（g+q/2）l01²+（0.0434+0.2×0.0361）q l01²/2
=0.02456×8.579×7.2²+0.0506×2.45×7.2²=19.50 kN·m
M2=（0.0159+0.2×0.026）×（g+q/2）l01²+（0.0361+0.2×0.0434）q l01²/2
=0.02104×8.579×7.2²+0.04478×2.45×7.2²=15.14 kN·m
M1´=M1"=-0.065×(g+q)×l01²=-0.065×11.092×7.2²=-37.37 kN·m
M2´=-0.0561×(g+q)×l01²=-0.0561×11.092×7.2²=-32.25 kN·m
②板B

板B按两边固定，两边简支计算：
荷载设计值：
q=1.4×3.5=4.9 kN/m2 g=1.2×5.16=6.192 kN/m2
g+q/2=8.579 kN/m2 q/2=2.45 kN/m2
g+q=11.092 kN/m2
弯矩计算：
M1=（0.0279+0.2×0.0232）×（g+q/2）l01²+（0.0434+0.2×0.0361）q l01²/2
=0.02456×8.579×7.2²+0.0506×2.45×7.2²=21.00 kN·m
M2=（0.0232+0.2×0.0279）×（g+q/2）l01²+（0.0361+0.2×0.0434）q l01²/2
=0.02104×8.579×7.2²+0.04478×2.45×7.2²=18.58 kN·m
M1´=-0.0756×(g+q)×l01²=-0.0756×11.092×7.2²=-43.46 kN·m
M2´=-0.0709×(g+q)×l01²=-0.0709×11.092×7.2²=-40.76 kN·m
③板D

图2.16
板D按两边固定，两边简支计算。
荷载设计值：
q=1.4×3.5=4.9 kN/m2 g=1.2×5.49=6.588 kN/m2
g+q/2=9.038 kN/m2 q/2=2.45 kN/m2
g+q=11.488 kN/m2

弯矩计算：
M1=（0.0279+0.2×0.0232）×（g+q/2）l01²+（0.0434+0.2×0.0361）q l01²/2
=0.02456×9.038×7.2²+0.0506×2.45×7.2²=13.844 kN·m
M2=（0.0232+0.2×0.0279）×（g+q/2）l01²+（0.0361+0.2×0.0434）q l01²/2
=0.02104×9.038×7.2²+0.04478×2.45×7.2²=11.963 kN·m
M1´=-0.0756×(g+q)×l01²=-0.0756×11.488×7.2²=-27.74 kN·m
M2´=-0.0709×(g+q)×l01²=-0.0709×11.488×7.2²=-26.086 kN·m
④板E

图2.17
板E按三边固定，一边简支计算。
荷载设计值：
q=1.4×3.5=4.9 kN/m2 g=1.2×5.16=6.192 kN/m2
g+q/2=8.64 kN/m2 q/2=2.45 kN/m2
g+q=11.09 kN/m2
M1=（0.026+0.2×0.0159）×（g+q/2）l01²+（0.0434+0.2×0.0361）q l01²/2
=0.02456×8.64×7.2²+0.0506×2.45×7.2²=16.00 kN·m
M2=（0.0159+0.2×0.026）×（g+q/2）l01²+（0.0361+0.2×0.0434）q l01²/2
=0.02104×8.64×7.2²+0.04478×2.45×7.2²=1