土木工程课程设计--某小型办公楼

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1、 - 1 - 目目 录录 1 工程概况2 2 结构布置及计算简图2 3 重力荷载计算3 3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值3 3.2 屋面及楼面可变荷载标准值3 3.3 梁柱重力荷载计算3 4 框架侧移刚度计算4 5 横向水平荷载作用下框架内力和侧移计算5 5.1 横向水平地震作用下框架内力和侧移计算5 5.2 横向风荷载作用下框架内力和侧移计算8 6 竖向荷载作用下框架内力计算12 6.1 横向框架内力计算12 6.2 横向框架内力组合17 7 截面设计23 7.1 框架梁23 7.2 框架柱26 - 2 - 1 工程概况 某市某小型办公楼，为现浇钢筋混凝土框架结构，1 层层高 3.6m，2

2、、3、4 层 层高为 3.3m,建筑平面如图。该办公楼所在地的先河级地震参数为， Tg=0.40s，基本风压 w0=0.55kN m-2，地面粗糙度为 B 类，计算简图中底层柱的计 算层高为 4.2m。 2 结构布置及计算简图 根据该房屋的使用功能及建筑设计要求，进行了建筑平面，立面及剖面设计， 其标准层建筑平面，结构平面和剖面示意图如图 1，图 2 和图 3。 该建筑为框架结构,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取 120mm。梁截面高度按梁跨度的 1/12-1/8 估算，混凝土的设计强度均为： C30 (fc=14.3N mm-2，ft=1.43N mm-2，Ec=3.0010

3、4N mm-2)。 柱截面可根据经验公式。由于框架结构办公楼荷载较 小，按 12kN mm-2考虑；设防烈度 7 度，小于 60m高的框架结构抗震等级为二级， 因此 N取 0.8. 柱截面面积，中柱 AC =142496 mm2，边柱 AC =105852 mm2，取柱 的截面为正方形，则中柱和边柱的截面高度分别为 377mm和 325mm,根据上述计 . t f N Ac 08 . 0 max 275 底 层 结 构 布 置 图 1:100 D C B A 56784321 54600 6600 7200 17400 30007200 660066006600660066006600 - 3

4、 - 算结果并综合考虑其它原因，设计柱的截面尺寸取 500mm500mm。 3 重力荷载计算 3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 屋面（上人） ：30 厚细石混凝土保护层 22 0.03=0.66kN m-2 SBS 改性沥青防水卷材 0.4 kN m-2 20 厚水泥砂浆找平层 200.02=0.4 kN m-2 150 厚水泥蛭石保温层 50.15=0.75 kN m-2 120 厚钢筋砼板 250.12=3.00 kN m-2 V 型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN m-2 合计 5.46 kN m-2 12 层楼面：瓷砖地面（包括水泥砂粗砂打底） 0.55 kN m-2 120 厚钢筋混凝

5、土板 250.12=3.00 kN m-2 V 型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN m-2 合计 3.80kN m-2 3.2 屋面及楼面可变荷载标准值 屋面均布活荷载标准值 0.7 kN m-2 楼面活荷载标准值 2.0 kN m-2 屋面雪荷载标准值 0 . 4 0S k kN m-2 3.3 梁、柱重力荷载计算 梁，柱可根据截面尺寸，材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载； 对墙， 门窗可计算出单位面积上的重力荷载。 具体计算过程从略， 计算结果见表 2。 墙体为 240mm厚粘土空心砖,外墙一层墙面贴剁假石墙面砖 (0.5 kN m-2)，其余 墙面为水泥粉刷墙面（0.36 kN m-

6、2） ；内墙面为 20mm厚抹灰,则外墙单位墙面重 力荷载为 1 层：0.5+0.24 15+17 0.02=4.44 kN m-2 内墙为240mm厚陶粒空心砌块,两侧均为20mm厚抹灰,则内墙单位面积重力 荷载为： 15 0.24+17 0.02 2=4.28kN m-2； 钢铁门单位面积重力荷载为 0.45 kN m-2, 塑钢窗单位面积重力荷载取 0.4 kN m-2。 - 4 - 表 2 梁、柱重力荷载标准值 层次 构件 )(mb )(mh ).( 3 mkN )/(mkNg 1-4 边横梁 0.350 0.500 25 1.05 4.594 中横梁 0.350 0.400 25 1.05 3.675 次 梁 0300 0.400 25 1.05 3.150 纵 梁 0.350 0.400 25 1.05 3.675 柱 0.500 0.500 25 1.10 6.875 4