计算书

第一章 设计例题

1.1设计例题已知条件

1、工程概况

本毕业设计题目为实际工程应用课题。本工程位于江苏省徐州市，为办公楼。实际工程的建筑层数为4层，建筑平面长宽约42m×18m，底层层高4.0m，其它层3.6m。结构形式为3跨框架结构。建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年；建筑场地类别为Ⅰ类，地基基础设计等级为丙级；抗震设防烈度为7度(基本地震加速度为 0.10 g)，设计地震分组为第二组。

2、工程地质资料 
(1)经勘察查明，根据地层的沉积特点和物理力学特性自上而下共可划分为3层，各土层描述如下： 
①素填土：褐灰色，稍湿，松散～稍密，成分以粉土为主，混少量植物根系，为新近堆积。该层土场地普遍分布，约0.5m厚。 
②松散卵石：卵石含量50～55%，分布均匀性差，排列十分混乱，且完全不接触，卵石粒径多为20～60mm，该层厚度约为0.4m。 
③稍密卵石：卵石粒径20～70mm，个别最大粒径大于90mm，卵石分布较均匀，含量55～60%，大部分不接触，该层厚度约为1.2m。 
④密实卵石：卵石粒径多为20～100mm，最大粒径大于200mm，卵石骨架含量为70%～80%，呈交错排列，完全接触，该层厚度约为5.7m。 
(2)基础型式及持力层：本工程采用柱下独立基础；基础持力层位于第3层稍密卵石，地基承载力特征值 Fak=320kPa 
(3)本工程地下水埋深为10米左右，地下水对钢筋混凝土结构不具侵蚀性。 
(4) 建筑场地类别：I类。

3、气象

（1）主导风向：全年及夏年均为东北风，基本风压ω₀＝0.35kN/m²

（2）基本雪压S₀＝0.25 kN /m²

（3）最大冻土深度：0.25m

4设计内容及要求

A.建筑设计部分

（1）建筑方案设计与初步设计：根据使用功能及条件，确定建筑方案，进行初步设计，绘出平、立、剖面草图，经指导老师修改后进行下一步设计。

（2）建筑施工图设计：在初步设计基础上，绘制建筑施工图。设计深度应满足施工、安装及预算要求，图面应详尽表现建筑物的各有关部分。

a．总平面图：比例1∶500-2000，标注内容、尺寸见建筑设计指导书。

b．平面图：比例尺1∶1-200，底层平面图，标准层平面图。标注内容、尺寸见建筑设计指导书。

c．剖面图：比例尺1∶100-200，剖切一处具有代表性的部分，绘制剖面图。标注内容、尺寸见建筑设计指导书。

d．立面图：比例1∶100-200，绘正立面、侧立面。标注内容、尺寸见建筑设计指导书。

e．建筑构造详图：比例1∶10-50，绘制两处节点的详图，如门、窗、楼梯、阳台、卫生间、檐口等。

f．门窗明细表，建筑用料说明表，总说明。

（3）写建筑设计说明书

说明书应包括：工程概况及设计依据；总平面设计；平面设计；交通部分及防火设计；立面设计；剖面设计；构造设计。

（4）图纸要求

图纸数量：2号图纸5-6张铅笔绘制或计算机绘制，至少绘1张铅笔图。图纸要求：各图均按《房屋建筑制图统一标准》GB/T 50001-2010规定绘制，要求图面布局均匀，线型分明，字迹工整，要求所用图纸上的字体用仿宋体书写。

B.结构设计部分

（1）确定上部结构方案，进行结构布置；确定各构件定位尺寸；绘制结构布置草图，为结构计算提供依据。

（2）基础方案：分析地基条件，确定基础形式；进行基础平面布置，确定基础埋深。

（3）结构计算：验算在地震荷载作用下，结构的层间位移；计算一榀横向或纵向框架的内力，并进行内力组合；进行框架柱的配筋计算；对楼梯和基础进行内力计算及配筋；利用计算机对框架进行内力计算及配筋，并对计算结果进行分析。

（4）绘制结构施工图：内容包括结构平面布置图、计算单元配筋图、基础平面布置图及配筋图、楼梯结构配筋图、结构设计总说明。图纸要求：1号或2号图纸5～6张，其中至少有一张手绘图，各图均按《建筑结构制图统一标准》GB/T50105－2010绘制。

（5） 结构说明书和计算书：内容应包括：

a．结构设计提纲，包括工程概况、设计依据、结构计算任务、荷载取值、地基基础及其它；

b．选用结构方案的理由和设计依据；

1. 计算简图

1. 材料

（1）混凝土等级：

1. 基础 、底板：C30
2. 柱子：C30
3. 楼层梁、楼梯：C30
4. 楼板：C30

（2）钢筋等级：

1. 梁、柱箍筋：HPB300(HRB335)级钢筋
2. 梁纵筋：HRB400级钢筋
3. 柱纵筋：HRB400级钢筋

板受力钢筋：HRB400级钢筋

（3） 梁、柱截面尺寸

1.柱700mm×700mm

2.纵梁250mm×500mm,横梁250mm×600mm

3.板厚120mm

1. 结构简图

1. 荷载计算

（1）永久荷载

屋面永久荷载标准值

35mm厚架空隔热板 0.035×25=0.875kN/m²

防水层 0.4kN/m²

20mm厚1:2.5水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4kN/m²

120mm厚钢混凝土现浇板 0.12×25=3kN/m²

12厚纸筋石灰粉平顶 0.012×16=0.192kN/m²

屋面永久荷载标准值 4.87kN/m²

梁自重

边跨AB、CD跨： 0.25×0.715×25 = 4.47kN/m

梁侧粉刷： 2×（0.715-0.12）×0.02×17 = 0.40 kN/m

4.87 kN/m

中跨BC跨： 0.25×0.37×25 = 2.53kN/m

梁侧粉刷： 2×（0.37-0.1）×0.02×17 = 0.18kN/m

2.71kN/

作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为：

梁自重： g_4AB1 = g_4CD1 = 4.08 kN/m，g_4BC1 = 2.69 kN/m

板传来的荷载： g_4AB2 = g_4CD2 = 4.87×4.5 = 21.9 kN/m

g_4BC2 = 4.37×2.4 = 10.49 kN/m

1. 活荷载

作用在顶层框架梁上的线活荷载标准值为 q_5AB=q_5BC=q_5CD=0.7×4.5=3.15kN/m

q_4BC = 0.7×2.4 = 1.68 kN/m

1. 楼面横梁竖向线荷载标准值
2. 永久荷载

25mm厚水泥砂浆面层 0.025×20=0.50kN/m²

120mm厚钢混凝土现浇板 0.12×25=3kN/m²

12厚板底粉刷 0.012×16=0.192kN/m²

楼面永久荷载标准值 3.692kN/m²

边跨（AB，CD跨）框架梁自重： 4.87kN/m

中跨（BC跨）梁自重： 2.71kN/m

作用在楼面层框架梁上的线恒荷载标准值为：

梁自重： g_AB1 = g_CD1 = 4.87kN/m

g_BC1 = 2.71kN/m 板传来荷载： g_AB2 = g_CD2 = 3.692×4.5 = 16.61 kN/m

g_BC2 = 3.192×2.4 = 7.66 kN/m

1. 屋面框架节点集中荷载标准值
2. 永久荷载

边跨纵向框架梁自重 0.25×0.5×4.5×25=14.06kN

粉刷 2×（0.5-0.12）×0.02×4.5×17=1.16kN

1.3m高女儿墙 1.3×4.5×3.6=21.06kN

粉刷 1.3×2×0.02×4.5×17=3.98kN

纵向框架梁传来屋面自重 0.5×4.5×0.5×4.5×4.87=24.65kN

顶点边节点集中荷载 G_4A=G_4D=65.45kN

中柱纵向框架梁自重 0.25×0.5×4.5×25=14.06kN

粉刷 [(0.50-0.12) (0.50-0.10)]×0.02×4.5×17 = 1.19 kN

连系梁传来屋面自重 ： 1/2×4.5×1/2×4.5×4.87 = 24.65 kN

0.5×(4.5 4.5-2.4)×2.4/2 ×4.37 = 17.31 kN

顶层中节点集中荷载 G_4B=G_4C=64.53kN

1. 活荷载

Q_4A = Q_4D = 1/2×4.5×1/2×4.5×0.7 = 3.54 kN

Q_4B = Q_4c = 1/2×4.5×1/2×4.5×0.7 1/2×(4.5 4.5-2.4)×2.4/2×0.7= 6.32 kN

1. 楼面框架节点集中荷载标准值
2. 永久荷载

边柱纵向框架梁自重 14.06kN

粉刷 1.16kN

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