计算书 (10).doc

第一章 建筑设计 CHAPTER 1 ARCHITECTURAL DESIGN 一、设计依据（Design reference）： 1．建设单位认可的总体规划及单体初步设计方案； 2．建设单位提供的设计任务书； 3．其他专业提供的有关资料； 4．有关规范： 《民用建筑设计通则》 JGJ37-87 《民用建筑热工设计规范》 GB50176-93 《建筑设计防火规范》 GBJ16-87（2001年版） 《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95（2001年版） 《民用建筑照明设计标准》 GBJ13-90 《民用建筑隔声设计规范》 GBJ118-88 《屋面工程质量验收规范》 GB50207-2002 《办公建筑设计规范》 JGJ67-89 《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》 GB50067-97 《建筑采光设计标准》 GB/T50033-2001 《建筑地面设计规范》 GB 50037-96 《建筑内部装修设计防火规范》 GB 50222-95 《砌体结构设计规范》 GB 50003-2001 《建筑防雷设计规范》 GBJ87-85 《建筑外窗抗风压性能分级及其检测方法》 GB 7106-86 《建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法》 GB 7107-86 《建筑外窗雨水渗透性能分级及其检测方法》 GB 7108-86 《房屋建筑制图统一标准》 GB50001-2001 《建筑制图标准》 GB50104-2001 《建筑模数协调统一标准》 GBJ2-86 5．IMT提供的有关技术规定： NUMBERING PROCEDURE FOR EQUIPMENT，P&ID’S DOCTMENTS AND DRAWINGS 01-010-00-0-0-00-001 STANDARD DRAWING TILIE BLOCK 01-010-00-0-0-00-005 NUMBERING PROCEDURE FOR BLOCK FIELDS, STRUCTURES AND BUILDINGS 10-010-00-0-0-00-009 PROJECT DOCUMENTATION 10-050-00-0-0-00-008 FIRE FIGHTING SYSTEM SPECIFICATION 01-230-00-0-0-00-001 CIVIL ENGINEERING DESIGN CRITERIA 10-010-00-0-0-00-004 GENERAL ARCHITECTURAL SPECIFICATION SPECIFICATION 20-010-00-0-0-00-002 STRUCTURAL STEEL 10-010-00-0-0-00-019 STRUCTURAL STEEL AND PLATE 10-010-00-0-0-00-022 二、设计要求（Requirement for design）： 本工程建筑耐久等级为二级，耐久年限为50年，抗震设防烈度为7度。内部功能主要满足现场工程技术人员办公及相应的配套设施，建筑外形简洁明快，体现公司企业形象。 三、办公楼建筑设计（Architecture design of office building）： 1．办公楼概况： XXXXX行政办公大楼位于XXXXX为八层现浇钢筋混凝土框架结构，办公楼总建筑面积为10441.17 m2，建筑高度35.1m（从室外地坪到屋面檐口）。一至八层主要为办公。屋顶塔楼主要为电梯机房、空调机房和水箱间。 2． 平面设计： 行政楼是行政管理人员的工作场所。在设计上以规整的弧形安排平面，充分利用场地，合理划分功能分区。各功能分区如下： XXXXXX 3．外立面设计： 在立面设计中，主要强调建筑的简洁、典雅和亲和的特点，建筑形体采用弧形造型，不追求复杂的装饰，而是利用楼自身外墙材质塑造出色彩明快、富有动感的建筑形象。主出入口位于楼体正中，在入口台阶与雨蓬支柱间留有车辆停靠的空间，方便楼内工作人员下车后可快捷的进入楼内，也使立面效果更加有层次。 4．垂直交通设计： 考虑到消防、管理、便于使用，在楼内布置了两部电梯、2部楼梯。其中办公楼两侧的楼梯是辅助通道，中央的楼梯是主要垂直通道，在中央楼梯的对面，设两部电梯，这两部电梯可完全满足平时工作人员的使用需求。电梯载重量均为1000kg，速度为1.5m/s，均为有机房电梯。 5．屋面排水系统： 行政办公楼屋面雨水通过柱内落水管排至室外地面。 6．无障碍设计： 第二章 结构设计 CHAPTER 2 STRUCTURAL DESIGN 第一节 设计依据及要求 （SECTION 1 REFERENCE AND REQUIREMENT） 一、设计依据(Design reference)： 1．工程设计使用年限： 本工程设计使用年限为50年。 2．自然条件： （1）基本风压：=0.60kN/m2。 （2）地面粗糙程度：B类。 （3）基本雪压：=0.4kN/m2。 （4）工程地质： 场地地震基本烈度为七度，场地在七度烈度下不发生液化，场地土类型为中软场地土，场地类别为Ⅱ类。 （5）水文概况： XXXX 8 场地地质情况表 表1-1 土层类别 土层厚度 （m） 承载力标准（kPa） 桩的极限端阻力标准值（kPa） 桩的极限侧阻力标准值（kPa） 土 层 概 况 素填土 0.50～7.20 120 34 褐黄～黄褐色，可塑-硬塑，中等压缩性 粉煤灰 1.20～2.90 130 24 浅灰色，稍密，很湿 素填土 0.20～2.20 85 16 褐黄、黄褐、灰褐色，稍密，很湿 淤泥 0.40～3.00 90 24 灰色，可塑状态 粉质粘土 0.50～3.10 100 48 灰黄～褐黄色， 可塑，中等压缩性 粉土 0.60～9.50 105 30 灰色，稍密－中密，湿 粉砂 1.40～13.0 135 32 灰黄色、灰色，稍密，饱和，中等压缩性 淤泥质粉质粘土与粉土(粉砂)互层 1.30～24.50 90 16 灰-褐灰色，流塑，高压缩性 淤泥质粉质粘土 6.10～28.00 90 16 灰色，流塑，高压缩性 淤泥质粉质粘土与粉土(粉砂)互层 5.20～14.00 110 18 灰～褐灰色，软塑－流塑状态 粉质粘土 2.00～9.70 120 40 灰～深灰色，可塑－软塑状态 续表1-1 土层类别 土层厚度 （m） 承载力标准（kPa） 桩的极限端阻力标准值（kPa） 桩的极限侧阻力标准值（kPa） 土 层 概 况 粉质粘土 1.80～9.50 140 1800 34 灰～深灰色，软塑-可塑，中等偏高压缩性 粉质粘土 0.90～8.70 150 2200 50 灰～深灰色，可塑，中等压缩性 粉质粘土 1.30～8.30 200 52 青灰色、灰绿色，可塑，中等压缩性 粉土 1.00～8.50 220 44 青灰色、灰绿色，湿，中等压缩性 细粉砂 2.25～13.70 280 48 灰色、灰黄色，中密-密实，饱和， 中等偏低压缩性 卵石 0.30～2.70 600 8500 90 灰黄色,密实，饱和， 中等偏低压缩性 粉质粘土 0.40～0.90 300 63 棕红色，强风化，呈碎块状，标贯击数大于50击 泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩 0.40～5.70 450 85 棕红色,强风化呈碎石块状，标贯击数大于50击 泥岩、砂质泥岩泥质砂岩 未穿透 2000 棕红色,中等风化，岩芯呈短柱状， 裂隙稍发育 二、设计要求（Requirement for design）： 1．本工程的建筑结构安全等级为二级，建筑抗震设防类别为丙类建筑。本次设计按八层考虑，暂建五层，抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，基本地震加速度值为0.10g。地震作用按7度验算，抗震措施按7度要求。现浇框架抗震等级为二级，自振周期折减系数0.7。 2．设计荷载： 活荷载标准值： （1）地面 (考虑轻质隔墙) 4.0 kN/ m2* （2）走道、楼梯 4.0 kN/ m2* （3）卫生间 4.0 kN/ m2* （4）大开间办公（考虑轻质隔墙） 4.0 kN/ m2* （5）设备间 7.0 kN/ m2 （6）电梯机房 7.0 kN/ m2 （7）上人屋面 2.0 kN/ m2 （8）不上人屋面 0.5 kN/ m2 注：标“*”部分荷载取值由IMT提供，其余部分荷载取值按《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）。 3．设计规范及规程： 《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001 《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001 《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2002 《建筑地基基础设计规范》 GB 50007-2002 《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001 《建筑桩基技术规范》 JGJ 94-94 《钢筋混凝土承台设计规程》 CECS 88:97 《基桩低应变动力检测规程》 JGJ/T 93-95 《基桩高应变动力检测规程》 JGJ/T 106-97 《钢筋焊接及验收规程》 JGJ 18-96 《建筑结构制图标准》 GB/T 50105-2001 《建筑结构设计术语和符号标准》 GB/T 50085-2001 4．IMT有关规定： CIVIL ENGINEERING DESIGN CRITERIA 10-010-00-0-0-00-004 STRUCTURAL DESIGN CRITERIA 10-010-00-0-0-00-015 STRUCTURAL CONCRETE AND REINFORCING 10-010-00-0-0-00-018 STRUCTURAL STEEL 10-010-00-0-0-00-019 OTHER STEEL AND METAL FABRICATION 10-010-00-0-0-00-020 STANDARD DRAWING 10-650-00-0-0-00-001～00 第二节 结构方案 （SECTION 2 BLUE PRINT OF STRUCTURE） 一、结构选型(Decide structural form)： 本工程拟采用全现浇钢筋混凝土框架结构。 二、基础形式(Foundation form)： 场地地震基本烈度为七度，场地在七度烈度下不发生液化，场地土类型为中软场地土，场地类别为二类，场地地形平坦，地貌属长江河漫滩。场地覆盖层除上部填土外，主要为第四系全新统河漫滩相沉积物，本工程拟采用预应力混凝土钢管桩基础。 三、特殊处理(Special treatment)： 根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002），现浇钢筋混凝土框架结构伸缩缝间距不宜超过55m。本工程长度84m，如设伸缩缝需同时满足抗震缝宽度要求，缝宽不得小于170mm，会影响建筑立面效果。为解决混凝土收缩可能引起的裂缝，可考虑在施工阶段设置后浇带，后浇带宽1.0m；为解决温度变化可能引起的裂缝，屋面可加强保温、隔热措施，楼板可配置温度钢筋。 四、主要材料(Main material)： 1．混凝土强度等级： 桩 C40 桩承台 C35 基础垫层 C15 地梁 C35 柱 C35 梁 C35 楼层板 C35 屋顶板 C35 其它未注明混凝土强度等级不低于C25。 2．钢材： （1）钢板及型钢： Q235B——用于钢结构构件 （2）焊条： E50——用于HRB钢筋连接 E43——用于HPB钢筋或钢构件连接 （3）钢筋： HPB235——仅用构造钢筋 HRB335、HRB400——用于其它部位 3．钢筋接头形式： 水平钢筋连接：采用等强闪光对焊连接或搭接焊接连接； 竖向钢筋连接：搭接焊接连接。 4．混凝土保护层厚度： 楼层、屋面板 15 mm 楼层、屋面梁 25 mm 地梁 40 mm 柱 30 mm 基础、承台 40 mm 5．围护结构及隔墙： 外墙及固定内隔墙为M型烧结多孔砖（孔洞率不小于35%）砌体墙，其它内隔墙均为轻质隔墙板。烧结多孔砖强度等级：MU10，砌筑砂浆强度等级：M5。轻质隔墙板重量满足≤1.0 kN/m2。 五、梁、板、柱截面选择（Decide the section of beam,slab and column）： 框架梁： 300mm×800mm 连梁： 250mm×700mm 中柱： 700mm×800mm 边柱 ： 600mm×800mm 板厚： 100mm局部120mm（详见板配筋图） 结构平面布置图具体详见图2-1，图2-2： 第三节 荷载计算（计算KJ5一榀） （SECTION 3 LOAD CALCULATION） 一．竖向荷载计算（Vertical load calculation）： 1．永久荷载计算： （1）钢筋混凝土屋面荷载： 40厚C20细石混凝土刚性防水层： 0.04×25＝1.0 kN/m2 15厚1：3水泥砂浆找平层： 0.015×20＝0.3 kN/m2 40厚1：8水泥膨胀珍珠岩： 0.04×15＝0.6 kN/m2 100厚承重混凝土板： 0. 1×25＝2.5 kN/m2 20厚水泥砂浆抹灰： 0.02×20＝0.4 kN/m2 总计： 4.8 kN/m2 （2）楼面荷载： 100厚承重钢筋混凝土板： 0.1×25＝2.5 kN/m2 20厚水泥砂浆抹灰： 0.02×20＝0.4 kN/m2 石膏吊顶： 0.6 kN/m2 总计：　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 3.5 kN/m2 （3）梁自重计算见表3-1： 梁自重计算表 表3-1 梁截面 容重 （kN/m3） 自重 （kN/m） （mm） （mm） 300 800 25 6 250 700 25 4.375 （4）柱自重计算见表3-2： 柱自重计算表 表3-2 柱截面 容重 （kN/m3） 自重 （kN/m） （mm） （mm） 700 800 25 14 600 800 25 12 500 500 25 6.25 200 200 25 1.0 （5）窗、墙荷载： 外墙采用200厚空心砖，外墙面贴瓷砖，内墙面抹灰： 11.8×0.2+0.5+20×0.15＝3.16 kN/m2 内墙采用200厚双面抹灰板条隔墙： 1.0 kN/m2 钢铁门： 0.45 kN/m2 铝合金窗： 0.6 kN/m2 （6）恒荷载作用下框架计算简图的确定（具体尺寸如图2-1，图2-2所示）： ① 各层的均布荷载为： a. 第1层A～B： kN/m B～C： kN/m b. 第2层A～B： kN/m B～C： kN/m c. 第3～4层A～B： kN/m B～C： kN/m d. 第5～7层A～B： kN/m B～C： kN/m e. 第8层： kN/m ② 各层的集中荷载计算见表3-3： 恒荷载作用下柱上集中荷载计算表 表3-3 层数 层高（m） 轴线位置 连梁跨度（m） 框梁跨度（m） 柱自重（kN/m） 连梁上的（kN/m） 框梁上的（kN/m） 恒载作用下柱上集中荷载（kN） 边柱 中柱 A轴 B轴 C轴 8 4.2 A～B 7.5 7.8 12 14 16.86 13.50 231.71 294.57 195.92 B 6.00 B～C 7.2 7.8 12 14 16.86 9.56 7 4.2 A～B 7.5 7.8 12 14 14.87 13.50 216.79 267.33 183.61 B 6.00 B～C 7.2 7.8 12 14 15.15 9.56 6 4.2 A～B 7.5 7.8 12 14 14.87 13.50 216.79 267.33 183.61 B 6.00 B～C 7.2 7.8 12 14 15.15 9.56 5 4.2 A～B 7.5 7.8 12 14 14.87 13.50 216.79 267.33 183.61 B 6.00 B～C 7.2 7.8 12 14 15.15 9.56 4 4.2 A～B 7.5 7.8 12 14 19.67 13.50 252.79 308.52 188.80 B 6.00 B～C 7.2 7.8 12 14 15.87 9.56 3 4.2 A～B 7.5 7.8 12 14 19.67 13.50 252.79 308.52 188.80 B 6.00 B～C 7.2 7.8 12 14 15.87 9.56 2 4.2 A～B 7.5 7.8 12 14 17.38 13.50 235.61 285.15 182.60 B 6.00 B～C 7.2 7.8 12 14 15.01 9.56 1 4.8 A～B 7.5 7.8 12 14 17.27 13.50 234.79 284.32 182.60 B 6.00 B～C 7.2 7.8 12 14 15.01 9.56 ③ 恒载作用下的计算简图见图3-1： （7）活荷载作用下框架计算简图的确定（具体尺寸如图2-1，图2-2所示）： ① 各层的均布荷载为： a. 第1～2层： 4×2.8＝11.2kN/m b. 第3～7层： 4×2.6＝10.4kN/m c. 第8层： 2×2.6＝5.2kN/m ② 各层的集中荷载计算见下表3-4： 活荷载作用下柱上集中荷载计算表 表3-4 层数 层高（m） 轴线位置 连梁跨度（m） 框梁跨度（m） 柱自重（kN/m） 连梁上的（kN/m） 活载作用下柱上集中荷载（kN） 边柱 中柱 A轴 B轴 C轴 8 4.2 A～B 7.5 7.8 12 14 5.2 39.00 78.00 37.44 B～C 7.2 7.8 12 14 5.2 7 4.2 A～B 7.5 7.8 12 14 10.4 78.00 156.00 74.88 B～C 7.2 7.8 12 14 10.4 6 4.2 A～B 7.5 7.8 12 14 10.4 78.00 156.00 74.88 B～C 7.2 7.8 12 14 10.4 5 4.2 A～B 7.5 7.8 12 14 10.4 78.00 156.00 74.88 B～C 7.2 7.8 12 14 10.4 4 4.2 A～B 7.5 7.8 12 14 10.4 78.00 156.00 74.88 B～C 7.2 7.8 12 14 10.4 3 4.2 A～B 7.5 7.8 12 14 10.4 78.00 156.00 74.88 B～C 7.2 7.8 12 14 10.4 2 4.2 A～B 7.5 7.8 12 14 11.2 84.00 168.00 80.64 B～C 7.2 7.8 12 14 11.2 1 4.8 A～B 7.5 7.8 12 14 11.2 84.00 168.00 80.64 B～C 7.2 7.8 12 14 11.2 ③ 活载作用下的计算简图见图3-2： 2.可变荷载计算： （1）屋面活荷载： 上人屋面： 2.0 kN/m2 （2）楼面活荷载： 地面（考虑轻质隔墙）： 4.0 kN/m2 走道楼梯： 4.0 kN/m2 卫生间： 4.0 kN/m2 大开间办公（考虑轻质隔墙）： 4.0 kN/m2 （3）雪荷载： 基本雪压： =0.65 kN/m2 二、水平荷载计算(Horizontal load calculation)： 1. 风荷载计算： 基本风压：=0.40 kN/m2 风振体型系数： 按《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002），框架结构（为结构层数），取s；据，且地面粗糙度为B类，查《JGJ3-2002》表3.2.6-1得：脉动增大系数；据m，m，，查《JGJ3-2002》表3.2.6-2得：脉动影响系数，，具体计算见表3-5： 风荷载计算表 表3-5 层数 Z （m） B （m） （kN） （kN） （kN） 8 34.2 0.4 1.00 1.26 0.51 1.48 1.43 1.41 7.8 1.20 19.59 19.59 7 30.3 0.4 0.87 1.26 0.51 1.42 1.39 1.41 7.8 1.12 36.64 56.23 6 25.8 0.4 0.75 1.26 0.51 1.35 1.36 1.41 7.8 1.03 33.86 90.09 5 21.6 0.4 0.63 1.26 0.51 1.28 1.32 1.41 7.8 0.95 31.10 121.19 4 17.4 0.4 0.51 1.26 0.51 1.19 1.27 1.41 7.8 0.86 28.08 149.28 3 13.2 0.4 0.39 1.26 0.51 1.09 1.23 1.41 7.8 0.75 24.72 173.99 2 9.0 0.4 0.26 1.26 0.51 1.00 1.17 1.41 7.8 0.66 21.61 195.60 1 4.8 0.4 0.14 1.26 0.51 1.00 1.29 1.41 7.8 0.62 21.59 217.19 注：1.表中通过内插法求得，，; 2.本设计为弧形结构，为了简化计算，近似按矩形计算，上表中的受荷面积B取为上下跨长的平均值。 风荷载图见图3-3所示： 2. 水平地震作用： （1）计算重力代表值： ① 标高33.600 处（）： 屋面： 1234×4.8＝5923.2 kN 1.4m高女儿墙： 1.4×11.8×0.2×(90+14.7×2)＝394.50 kN 柱： 4.2×(14×10+12×26+6.25×2)/2=975.45 kN 梁： 框架梁： 6×[90+74+84+2×(22.6+22.3+14.7×3+16.7)]=2756.4 kN 连梁： 4.375×(7.2×2+16×14.7+16.7×2)=1238.13 kN 梁重总计： 2756.4+1238.13=3994.53 kN 外墙： [80×1.4+(5×4+22.6×2+3.8×4+2×2)×4.2]×3.16/2＝737.02 kN 内墙： 1×4×(84+7.2×5+74+5.5×12+9.2×4+7.2)/2＝608 kN 玻璃幕墙： 63×1.5×4.2/2＝198.45 kN 0.5活载（连雪载）： 0.5×0.65×1234＝401.05 kN 总计： =13232.22 kN ② 标高21.00～29.40处（）： 楼面： 1234×3.5＝4319 kN 柱： 4.2×(14×10+12×26+6.25×2) =1950.9 kN 梁： 框架梁： 6×[90+74+84+2×(22.6+22.3+14.7×3+16.7)]=2756.4 kN 连梁： 4.375×(7.2×2+16×14.7+16.7×2)=1238.13 kN 梁重总计： 2756.4+1238.13=3994.53 kN 外墙： [80×1.4+(5×4+22.6×2+3.8×4+2×2)×4.2]×3.16＝1474.08 kN 内墙： 1×4×(84+7.2×5+84-10+5.5×12+9.2×4+7.2)＝1216 kN 300mm护栏踢脚（连栏杆）： 1.2×63＝75.6 kN 窗：