湖南大学建筑工程毕业设计计算书.doc

1 设计概况 长沙市岳麓区按一般建筑设计标准建筑一幢高层办公楼，总建筑面积6443.80m2，计划投资约800万元。 该办公楼建筑部分设计已在前一阶段完成。本阶段进行结构设计，该结构采用的是钢筋混凝土框架结构。 主要参考资料： 层数：地下1层，地上10层，设2部电梯。 层高：负一层：4.2m 首层：4.2m 2~10层：3.0m 房屋高度：31.5m 楼面荷载等级：4.5 横向框架跨度：7.1m+6.7m 材料强度： 纵向受力钢筋：HRB335 箍筋：HPB235 混凝土强度等级：C30 抗震设防烈度：7度 设计参考资料： 《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑地基基础设计规范》、《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑制图标准》、《建筑结构荷载规范》、《中南地区通用建筑标准设计图集》。 2 结构设计 2.1 结构选型和布置 2.1.1 结构选型 根据办公建筑功能的要求，为使建筑平面布置灵活，获得较大的使用空间，本结构设计采用钢筋混凝土框架结构体系。 2.1.2 结构布置 根据建筑功能要求及建筑物可用的占地平面地形，横向尺寸短，纵向尺寸较长，故把框架结构横向布置，即采用横向框架承重方案，具体布置见图1。施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案。楼盖方案采用整体式肋形梁板结构。电梯井采用钢筋混凝土筒体。楼梯采用整体现浇板式楼梯。基础方案采用柱下独立基础。 2.1.3 初估截面尺寸 ① 根据本项目房屋的结构类型、抗震设防烈度和房屋的高度，得本建筑的抗震等级均为二级。楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取为：顶层120mm，标准层100 mm，地下室顶板160 mm。各层梁柱板混凝土强度等级均为C30，纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋，其余钢筋用HPB235级钢筋。 根据建筑平面布置确定的结构平面布置图可知，边柱及中柱的承载范围分别为7.2m×3.45m和7.2m×6.9m。估算结构构件尺寸时，楼面荷载近似取为12kN/m2计算（以中柱计算为例）。 ② 梁截面尺寸估算依据。 框架结构的主梁截面高度及宽度可由下式确定： 且≥200mm，其中横梁跨度：，, ,纵梁。由此估算的梁截面尺寸如下： 横向主框架梁： 纵向框架梁： 次梁： 次次梁： ③ 柱截面尺寸估算依据。 由文献《高层建筑混凝土结构技术规程》可知，柱的轴压比应小于轴压比限制的要求： C30混凝土： 求得： 上式中的1.2为荷载分项系数，11表示底层柱承受其上十一层的荷载。N按底层中柱的负荷面积考虑。取柱截面为正方形，则柱截面边长为829mm。结合实际情况，并综合考虑其他因素本设计中柱截面尺寸为850mm×850mm，边柱截面尺寸为600mm×600mm。纵向受拉钢筋抗震锚固长度: 梁内钢筋伸至边柱内长度，故柱子截面满足此抗震构造要求。 2.2 框架计算简图 2.2.1 计算简图说明 本设计基础选用柱下独立基础，基础顶面标高为－4.800m（地下室最低处地坪以下0.600m）。框架的计算单元见图1，取④轴上的一榀框架计算,假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱截面尺寸不变，故梁跨度等于柱截面形心轴线之间的距离。地下室柱高从基础顶面算至底层楼面，故地下室柱计算高度为4.8m，其余各层柱计算高度为层高，即首层为4.2m，其余各层柱计算高度为3.0m。 2.2.2 框架梁柱截面特征 由构件的几何尺寸、截面尺寸和材料强度，利用结构力学有关截面惯性矩及线刚度的概念计算梁柱截面的特性，如表1及表2所示。 表1 梁截面特性计算表 中框架梁 层数 混凝土强度 梁编号 截面宽 截面高 梁跨 混凝土弹性模量 截面惯性矩 线刚度 相对线刚度 　 C 300 600 7100 30000 　 　 0.105 C30 BC跨 300 600 6700 30000 　 0.111 边框架梁 层数 混凝土强度 梁编号 截面宽 截面高 梁跨 混凝土弹性模量 截面惯性矩 线刚度 相对线刚度 -1 10 C30 AB跨 300 600 7100 30000 　 　 0. C30 BC跨 300 600 6700 32500 　 　 0. 表2 柱截面特性计算表 层数 混凝土强度 柱子轴号 截面宽 截面高 柱高 混凝土弹性模量 截面惯性矩 线刚度 相对线刚度 　 C40 0.155 B 850 850 30000 　 0.625 0.625 1 C40 AC 600 600 4200 30000 0.177 B 850 850 30000 　 0.714 2~10 C40 AC 600 600 3000 30000 0