1、第1章 建筑設計和結構設計概況1.1 建筑設計概況1.1.1 工程簡介及設計依據1. 工程簡介 該工程位于山東大學主校區，擬建四層辦公樓，屋頂為平屋頂，建筑總面積為4326.39。建筑總高度為15.4m，室內外高差為0.5m。建筑耐火等級為三級，抗震設防烈度為7度，抗震設防類別為丙類，抗震等級為三級，設計使用年限為50年。2. 設計依據（1）民用建筑設計通則 （gb50352-2005）（2）辦公建筑設計規范 （jgj 67-2006）（3）建筑設計防火規范 （gb50016-2006）（4）山東建筑做法圖集 （l06j002）（5）房屋建筑制圖統一標準（gb/t50001-2001）（6）建

2、筑制圖標準 （gb/t50104-2001）1.1.2 建筑做法墻面：外墻面：參見l06j002外墻19；內墻面：參見l06j002內墻12；衛生間墻面：參見l06j002內墻30。樓地面：地面：參見l06j002地3；衛生間地面：參見l06j002樓17；其余樓面：參見l06j002樓15；頂棚：參見l06j002棚1；屋面：參見l06j002屋14。門窗：詳見門窗表。填充墻采用加氣混凝土砌塊250厚，隔墻采用200厚。1.2 結構設計概況1.2.1 設計規范1.建筑結構荷載規范 （gb50009-2001）2006年版2.建筑抗震設計規范 （gb50011-2010）3.混凝土結構設計規范

3、 （gb50010-2010）4.建筑結構制圖標準 （gb/t50105-2010）5.建筑地基基礎設計規范（gb50007-2011）1.2.2 自然條件1. 基本風壓：0.55，基本雪壓：0.40 2. 抗震設防烈度：7度3. 場地類別：類4. 地面粗糙程度：b類5. 工程地質概況：(1)素填土，主要由粘土組成，欠固結，平均厚度為1.40 m；(2)粘土，在場區局部分布，呈硬塑狀態，中等壓縮性，平均厚度為1.74 m，承載力特征值為160kpa；(3)粘土，分布于整個場區，土質較均勻，呈硬塑堅塑狀態，中等壓縮性，為超固結土，平均厚度為6.81m，承載力特征值為180kpa；(4)角礫，以風

4、化花崗巖、云母片巖碎屑、石英等為主，孔隙填充可塑狀粘性土，飽和，呈稍中密狀態，平均厚度為1.0 m，滲透系數為6.010-2 cm/s, 承載力特征值為230kpa；(5)強風化變粒巖，分布于整個場區，主要成分為長石，巖體破碎，巖石堅硬程度為極軟巖，平局厚度為7.23m，滲透系數大于7.010-2cm/s, 承載力特征值為350kpa。勘察期間，地下水位穩定埋深平均為1.10 m。地下水賦存于素填土層、角礫層和強風化變粒巖中，其中，角礫層和強風化變粒巖中的地下水為承壓水，承壓水水位標高分別為7.56m和7.46m(黃海高程)。1.2.3 樓層使用荷載（活荷載）衛生間、廚房、樓梯間，非上人屋面。

5、1.2.4 結構形式本工程采用框架結構，框架抗震等級為三級。梁、板、柱均為現澆混凝土。本建筑總長為54.32小于55，結構布置為l形，設置抗震縫，寬度為120mm。混凝土強度等級為梁、柱、板均為c30。基礎為柱下獨立基礎，基礎墊層混凝土強度等級c15。柱、梁的縱向鋼筋均采用hrb400，箍筋采用hrb400。第2章 結構布置與計算簡圖2.1 結構布置2.1.1 布置原則框架的結構布置既要滿足建筑功能的要求，又要使結構受力合理，方便施工。柱網均勻對稱，梁全部貫通對結構有利。建筑及抗側力結構的平面布置宜規則對稱，立面和豎向剖面宜規則，結構的側向剛度宜均勻變化，豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自

6、下而上逐漸減小。應盡量避免結構缺梁、缺柱、凹凸等平面不規則框架和錯層、內收、外挑等豎向不規則框架。本建筑總長為54.32,設置抗震縫，寬度為120mm。 2.1.2 柱網布置平面結構布置圖見圖2.1圖中梁柱按截面尺寸大小；kl1;b=300mm，h=600mm kl2;b=300mm,h=600mm 跨中梁為：b=300mm,h=400mm ；kl3;b=300mm，h=600mm 跨中梁為：b=300mm,h=400mm ； 連梁為; b=300mm,h=500mm ; b=300mm,h=400mm柱尺寸為；底層；b=550mm，h=550mm 其它層；b=500mm，h=500mm 圖2

7、.1平面布置2.2 計算簡圖的確定2.2.1 以6軸線作為計算單元1. 框架層高的確定本工程為平屋頂，采用柱下獨立基礎，初步確定基礎頂面距室外地面，故底層的計算層高為，其余層計算層高根據上下層橫梁軸線之間的距離確定，本工程上下層橫梁截面高度相同，層高也相同，故計算層高等于樓層高度3.6m。2. 框架的計算簡圖6軸計算單元的計算簡圖見圖2.32.2.2 梁、板、柱截面尺寸的估算1. 初步估算梁板的截面尺寸梁高h=（1/101/15）l 梁寬b=（1/21/3）hbc跨度為7200mm,則h=480720故取h=600mm,b=300mm 其余框架梁均取h=500mm,b=300mm 或b=300

8、mm，h=400mm板厚度，故取mm， 圖2.2 6軸計算單元計算簡圖及對應質量串2 . 初步估算柱的截面尺寸抗震等級為三級的框架柱的截面尺寸可由軸壓比初步確定。估算柱的軸力設計值n，框架柱軸力設計值n由豎向荷載作用下的軸力設計值nv并考慮地震作用下的影響由下式可得：=(1.21.4)由本工程為三級抗震等級框架，故取=1.2可根據柱受荷面積，層數及荷載進行計算。對于框架，荷載可取1218kn/m，為盡可能的保證安全取為14kn/m。中柱受荷的最大面積為：(3.6+1.2)7.2=34.56 m由式 ，其中 （2.1）來確定柱截面的尺寸。故柱的截面為mm根據計算結果及考慮其他因素，初步確定 底層

9、柱的截面為550mm550mm 二四層柱截面為500mm500mm第3章 重力荷載及重力荷載代表值的計算3.1 重力荷載的計算3.1.1 樓（屋）面的荷載計算1屋面做法（不上人）25 厚 1：2.5 水泥砂漿抹平 200.025= 0.50素水泥漿一道 0.024厚sbs改性瀝青防水卷材一道 0.320厚1:3水泥砂漿找平層 200.02=0.4 擠塑性聚苯板保溫層60厚 0.50.06=0.0320厚1:3水泥砂漿找平層 200.02=0.41:8水泥膨脹蛭石找坡2%，最薄處40厚 50.04=0.2素水泥漿一道 0.02現澆鋼筋混凝土屋面板100厚 250.10=2.520厚板底抹灰 17

10、0.02=0.34v形輕鋼龍骨吊頂 0.2 合計： 4.91 取 5.02. 樓面做法樓面 1810 厚地面磚 19.80.008=0.1630 厚 1：3 干硬性水泥砂漿結合層 200.03=0.60素水泥漿一道 0.02 100厚現澆混凝土樓面板 250.10=2.5素水泥砂漿一道 0.0220厚板底抹灰 170.02=0.34v形輕鋼龍骨吊頂 0. 2 合計： 3.84 取 3.9樓面2（用于衛生間）8-10厚地面磚 19.80.008=0.1630厚1：3干硬性水泥砂漿結合層 200.03=0.601.5厚合成高分子防水涂料 0.0130厚c20細石混凝土找坡抹平 200.03=0.6

11、0素水泥砂漿一道 100厚現澆混凝土樓板 素水泥砂漿一道 7厚1:2水泥砂漿找平 7厚1:2.5水泥砂漿打底掃毛或劃出紋道 塑料扣板吊頂 0.2 合計： 4.39 取 4.4樓面3（用于樓梯間）c20細石混凝土40厚 水泥漿一道（內摻建筑膠） cl7.5輕集料混凝土60厚 100厚現澆鋼筋混凝土樓板 素水泥砂漿一道 0.027厚1:2水泥砂漿找平 7厚1:2.5水泥砂漿打底掃毛或劃出紋道 合計： 4.412 取 4.53屋面及樓面可變荷載標準值查建筑荷載規范 gb50009-2001（2006年版）(1）不上人屋面均布活荷載標準值 0.5 (2）樓面活荷載標準值 2.0(3）屋面雪荷載標準值

12、（3.1）（式中 為屋面積雪分布系數）3.1.2 墻、門、窗、梁、柱重力荷載計算1外墻（250厚）外墻彈性涂料刷彈性底涂，刮柔性膩子 3-5厚抗裂砂漿復合耐堿玻纖維網格布 0.05聚苯保溫層40厚 0.50.04=0.0220厚1:1:6水泥石灰膏砂漿抹平 刷界面砂漿一道 0.02250厚加氣混凝土砌塊 刷界面砂漿一道 0.027厚1：1：6水泥石灰膏砂漿打底掃毛 7厚1：1：0.3水泥石灰膏砂漿找平掃毛 7厚1：0.3：2.5水泥石灰膏砂漿壓實抹光 內墻涂料 合計： 2.207 取 2.32. 外墻（200厚）外墻彈性涂料刷彈性底涂，刮柔性膩子 3-5厚抗裂砂漿復合耐堿玻纖維網格布 0.05

13、聚苯保溫層40厚 0.50.04=0.0220厚1:1:6水泥石灰膏砂漿抹平 刷界面砂漿一道 0.02200厚加氣混凝土砌塊 刷界面砂漿一道 0.027厚1：1：6水泥石灰膏砂漿打底掃毛 7厚1：1：0.3水泥石灰膏砂漿找平掃毛 7厚1：0.3：2.5水泥石灰膏砂漿壓實抹光 內墻涂料 合計： 1.907 取 2.03內墻內墻涂料2 厚粉刷石膏罩面 0.038 厚粉刷石膏砂漿分遍找平 7 厚 1：1：6 水泥石灰膏砂漿打底掃毛 3 厚專用界面砂漿打底刮糙或甩毛 200厚加氣混凝土砌塊墻 刷界面處理劑一道7厚1：1：6水泥石灰膏砂漿打底掃毛 7厚1：1：0.3水泥石灰膏砂漿找平掃毛 7厚1：0.3

14、：2.5水泥石灰膏砂漿壓實抹光 內墻涂料 合計： 1.802 取 1.94衛生間內墻（200厚加氣混凝土砌塊）5 厚面磚，擦縫材料擦縫 0.1234 厚瓷磚膠粘劑，揉擠壓實 0.021.5 厚聚合物水泥防水涂料 0.0246 厚 1：3 水泥砂漿壓實抹平 200.006=0.129 厚 1：1：6 水泥石灰膏砂漿打底掃毛 刷界面處理劑一道 200厚加氣混凝土砌塊墻 刷界面處理劑 7厚1：1：6水泥石灰膏砂漿打底掃毛 7厚1：1：0.3水泥石灰膏砂漿找平掃毛 7厚1：0.3：2.5水泥石灰膏砂漿壓實抹光 內墻涂料 合計： 1.804 取 1.95女兒墻（250厚加氣混凝土砌塊）混凝土界面處理劑一

15、道9厚2:1:8水泥石灰膏砂漿刮平掃毛 9厚1:1:6水泥石灰膏砂漿刮平掃毛 7厚1:2.5水泥砂漿抹平壓光 噴多色平漿點羊毛滾涂罩面劑一道250厚加氣混凝土砌塊 20厚1:3水泥砂漿找平層 內墻涂料 合計： 2.156 取 2.26女兒墻（200厚加氣混凝土砌塊）混凝土界面處理劑一道9厚2:1:8水泥石灰膏砂漿刮平掃毛 9厚1:1:6水泥石灰膏砂漿刮平掃毛 7厚1:2.5水泥砂漿抹平壓光 噴多色平漿點羊毛滾涂罩面劑一道200厚加氣混凝土砌塊 20厚1:3水泥砂漿找平層 內墻涂料 合計： 1.856 取 1.97梁自重；(1) bh=300600 梁重 （0.6-0.1）0. 325=3.75

16、 16厚梁側抹灰 170.0160.52=0.27 合計： 4.02 取 4.1(2) bh=300400 梁重 （0.4-0.1)0.325=2.25 16厚梁側抹灰 170.0160.32=0.16 合計： 2.41 取 2.5(3) bh=300500 梁重 （0.5-0.1）0. 325=3.0 16厚梁側抹灰 170.0160.32=0.16 合計： 3.16 取 3.28柱自重；(1) bh=500500 柱重 0.50.525=6.25 16厚梁側抹灰 170.0160.54=0.54 合計： 6.79 取 6.8(2) bh=500500 柱重 0.550.5525=7.56

17、16厚梁側抹灰 170.0160.554=0.60 合計： 8.16 取 8.29. 木門 0.2010鋁合金門窗 0.403.1.3 梁重力荷載代表值見表3.1 表3.1 梁重力荷載代表值層次構件（）合計底層橫梁10.3 0.64.16.32514363.06576.762.2218.04橫梁20.30.42.52.2527.5橫梁30.30.53.26.8257152.884.775 115.28縱梁10.30.64.16.54106.6569.586.654109.063.65344.906.4754106.193.3340.5974114.8縱梁20.30.53.26.825121.8

18、4縱梁30.30.42.53.6519.133.3216.5梁重力荷載代表值為1146.34續3.1表：層次構件(）合計二四層橫梁10.30.64.16.42514368.80582.52.2218.04橫梁20.30.42.52.2527.5橫梁30.30.53.26.8257152.884.775115.28縱梁10.30.64.16.5754107.83575.35(583.85)3.7345.513.40341.826.74109.886.554107.427.04114.8縱梁20.30.53.26.825121.84縱梁30.30.42.53.719.253.42(3)17(25.

19、5)梁重力荷載代表值為1157.85（1166.35），括號內為四層梁的重力荷載代表值。3.1.4 柱重力荷載代表值的計算見表3.2表3.2 柱重力荷載代表值層次構件合計底層柱0.550.558.24.6281056.161056.16二四層柱0.500.506.83.628685.442056.323.2 重力荷載代表值的計算3.2.1 各質點重力荷載代表值計算1底層上半部分 （1）外墻計算長度： 250mm墻 （37.2+0.125+0.170.55）2+16.8+0.2540.55=82 m 200mm墻 16.8+0.2540.55-2.2=12.65 m 計算高度： m 墻體面積：8

20、21.2=98.4 （250mm） 12.651.2=15.18 （200mm） 門窗的面積： 外墻總重： （2）內墻總長度： m 墻體的面積： 門窗的面積： 內墻總重： （3）樓板恒載和活載： 衛生間的恒載為 3.9 普通房間為 3.9 樓梯間面積： 衛生間面積： 其余樓板的面積： 樓梯間重： 衛生間重： 樓板總重：320.85+279.94+(3.9+0.52)530.46=3200.04 （4）梁柱自重見表3.1和表3.2 梁柱總重： 綜合以上得底層上半部分總重為： 2二層下半部分計算（1）外墻計算長度： 250mm墻 （37.2+0.125+0.170.55）2+16.8+0.2540

21、.55=82 m 200mm墻 16.8+0.2540.55-2.2=12.65 m 計算高度：m 墻體面積：821.8=147.6 （250mm） 12.651.8=22.77 （200mm） 窗的面積：0.9（2.416+23+1.8）+230. 6=45.18 外墻總重：（2）內墻總長度： m 門窗的面積： 內墻總重： 墻體總重： 299.18+515.99=815.17 柱子總重： 685.440.5=342.72 綜上可得， 3.二層上半部分的計算 （1）外墻計算長度： 250mm墻 （37.2+0.125+0.170.55）2+16.8+0.2540.55=82 m 200mm墻

22、16.8+0.2540.55-2.2=12.65 m 計算高度：m 墻體面積：821.8=147.6 （250mm） 12.651.8=22.77 （200mm） 門窗的面積： 外墻總重： （2）內墻總長度：m 門的面積：1150.6+1.50.62=10.08 窗的面積：1.23+1.21.84=12.24 內墻總重：1.9(166.981.2-10.08-12.24)+0.210.08 +0.412.24=345.22 墻體總重：258.48 +345.22=603.7 （3）樓板恒載和活載： 衛生間的恒載為 3.9 普通房間為 3.9 樓梯間面積： 衛生間面積： 其余樓板的面積： 樓梯間

23、重： 衛生間重： 樓板總重：320.85+279.94+(3.9+0.52)530.46=3200.04（4）梁柱自重見上表3.1和3.2 梁柱總重： 綜合以上得二層上半部分總重為： 綜上可得， 4四層上半部分的計算（1）外墻計算長度： 250mm墻 （37.2+0.125+0.170.55）2+16.8+0.2540.55=82 m 200mm墻 16.8+0.2540.55-2.2=12.65 m 計算高度：m 墻體面積：821.8=147.6 （250mm） 12.651.8=22.77 （200mm） 窗的面積： 外墻總重： （2）內墻總長度：m 門的面積：1150.6+1.50.62

24、=10.08 窗的面積：1.23+1.21.84=12.24 內墻總重：1.9(166.981.2-10.08-12.24)+0.210.08 +0.412.24=345.22 墻體總重：279.68 +345.22=624.9（3）樓板恒載和活載： 樓板的面積： 樓板總重： （4）梁柱自重見上表3.1和3.2 梁柱總重： 綜合以上得四層上半部分總重為 3350.03+1509.07 +624.9 =5484（5）女兒墻重 墻體長度：250mm 37.22+16.8=91.2m 200mm 16.8m 女兒墻重：（91.22.2 +1.916.8）0.9+24 （91.20.250.1+16.

25、80.20.1）=211.92 故211.92+5484 =5695.52 綜上重力荷載代表值見圖3.1 圖3.1 重力荷載代表值第4章 橫向框架側移剛度的計算4.1 框架梁、柱的線剛度4.1.1 框架梁線剛度的計算按下式計算橫梁的線剛度：，對于邊跨梁乘以系數1.5，中跨梁乘以系數2.0，對于樓梯間梁按邊跨梁計算。具體計算結果見表4.1 表4.1 橫梁線剛度計算表類別位置 1、11軸ab3006007200bc3006002400cd3006007200 3、4、6、8、10軸ab3006007200bc3004002400cd30060072004.1.2 柱線剛度的計算按下式計算柱的線剛度

26、：，具體計算結果見表4.2表4.2 柱線剛度計算表 55055046005005003600框架梁柱線剛度如圖4.1圖4.1 計算單元梁柱線剛度（）4.2 橫向框架的側移剛度見表4.3表4.3 底層抗側剛度計算表類別位置數量合計邊柱a/1,1146000.680.44 2 a/3,446000.680.44 2a/6,8,1046000.900.483d/1,1046000.680.44 2 d/1146000.450.39 1d/3,4,6,846000.900.484中柱b/1,1146002.710.682b/3,446001.480.572b/6,8,1046001.710.603c/

27、146002.710.681c/1046001.480.571c/3,4,6,846001.710.604c/1146002.490.671表4.4 2-4層抗側剛度計算表類別位置數量合計邊柱a/1,1136000.780.28 2a/3,436000.780.282a/6,8,1036001.040.343d/1,1036000.780.282 d/1136000.520.21 1d/3,4,6,836001.040.344中柱b/1,1136003.110.61 2b/3,436001.700.462b/6,8,1036001.960.493c/136003.110.61 1c/10360

28、01.700.461c/3,4,6,836001.960.494c/1136002.850.591注：底層 ，一般層 ，由以上計算得，橫向框架梁的層間側移剛度（單位：n/mm）見表4.5表4.5 層間側移剛度層次1234 /=大于0.7經驗算知，該框架各層的側向剛度均大于相鄰上一層的70%，且均大于其上三個樓層側向剛度平均值的80%，故該框架為豎向規則框架。 第5章 橫向水平荷載作用下框架內力和側移的計算5.1 地震荷載作用下框架的內力和側移計算 5.1.1 橫向自振周期的計算結構頂點的假想側移由下列各式計算： (5.1) (5.2) (5.3)其中層第根柱子。橫向水平地震作用下框架結構的內力

29、和側移計算見表5.1表5.1 假想側移的計算層次/mm/mm45695.525695.5212.31138.336462.212157.7226.27125.9926462.218619.9240.2499.7216518.925138.8259.4859.48根據高規附錄b b.0.2條規定知 (5.4)本工程的計算周期為5.1.2 水平地震作用及樓層地震剪力計算本工程中，結構高度不超過40 m，質量和高度沿高度分布比較均勻，以剪切變形為主，故可采用底部剪力法計算水平地震作用。1結構等效總重力荷載代表值 2計算水平地震影響系數 查建筑抗震設計規范gb50011-2010得類場地一組特征周期值=0.35s。 設防烈度為 7 度的地震影響系數最大值對地震加速度為0.1g的地區，故 (5.5)3計算結構總的水平地震作用標準值 由于故考慮頂部附加水平地震作用各質點橫向水平地震作用按下式計算： (5.6) 其中，分別為集中于質點i、j的重力荷載代表值；，分別為質點i、j的計算高度； 。計算結果見下表5