某乡镇办公楼结构设计总说明

-结构设计说明书1 设计资料（1） 工程名称：本工程为某乡镇办公楼（2） 结构形式：现浇钢筋混凝土框架结构，柱网尺寸为7.8m3.9m。（3） 工程概况：建筑层数5层，每层层高3.2米，总建筑面积2457m2。（4） 基本风压：0.5 kN/ m2。（5） 抗震设防烈度：地震基本烈度为7度第二组，设计地震基本加速度值为0.25g。（7） 材料选用：钢筋：梁、柱中的纵向钢筋采用HRB335，板中钢筋和箍筋采用HPB235；基础中除分布钢筋和箍筋采用HPB235外，其余钢筋采用HRB335。柱混凝土：采用C35混凝土；柱混凝土：采用C30混凝土；墙体：外墙采用250mm厚加气混凝土砌块；内墙采用200mm厚加气混凝土砌块， ；窗：铝合金窗，=0.35 kN/m3 ；（8） 墙体厚度：卫生间的隔墙厚150mm，其余墙厚为250mm。（9） 气象资料：主导风向：夏季西南，冬季东北。 基本风压、年平均降雨量、基本雪压可查阅荷载规范98J。标准冻深0.85m，地下水位钻孔未揭露。（10） 工程地质及水文地质条件：建筑场地地形平坦，地基土成因类型为冰水洪积层。自上而下叙述如下：新近沉积层（第一层），粉质粘土，厚度0.5-1.0米，岩性特点，团粒状大孔结构，欠压密。粉质粘土层（第二层），地质主要岩性为黄褐色分之粘土，硬塑状态，具有大孔结构，厚度约2.5米, qsk=35kPa。粉质粘土层（第三层），地质岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，可塑状态，厚度3.5米， qsk=32kPa。粉质粘土层（第四层），岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，硬塑状态，厚度未揭露，qsk=52kPa,qsk1500kPa。不考虑地下水。结构平面布置图如图1-1所示：图1-1平面柱网布置图2 梁、柱截面尺寸估算2.1 梁截面尺寸估算框架梁截面高度，截面宽度，本结构中取：1-2轴框架梁： b=400mm h=800mm3-4轴框架梁： b=200mm h=400mm横向AB、CD轴框架梁： b=250mm h=500mm横向BC轴框架梁： b=150mm h=200mm2.2 柱截面尺寸估算 框架柱截面尺寸应根据公式估算。式中：，负荷面积（1214） kN/ m2层数，为轴压比，可根据规范查出。仅估算底层柱。本结构中，边柱和中柱负荷面积分别为（7.23）m2 ，（7.24.35）m2，层数为4层；该框架结构抗震设防烈度为七度，建筑高度21.45m1.4=0.56s故需要考虑顶部附加水平地震作用的影响，顶部附加地震作用系数：如图5-1所示，对于多质点体系，结构底部总纵向水平地震 作用标准值： kN 附加顶部集中力： kN质点i的水平地震作用标准值、楼面地震剪力及楼面层间位移的计算过程见表5-1。其中：表5-1 ，和的计算层 (kN)(m)(kNm)(kNm)(kN)(kN)(kN/m)(m)55921.2316112354.56236898.07342.15204.561257440.0014845822.2312.891117.90236898.07350.31412.611257440.0032835778.139.669626.47236898.07267.68680.291257440.0054125778.136.448825.20236898.07187.71868.001257440.0069015634.753.227328.50236898.07105.07973.07958060.00810楼层最大位移与楼层层高之比：，满足位移要求。6 水平地震作用下框架内力计算柱端弯矩计算采用D值法，先分别计算各轴柱反弯点位置，计算结果见表6-1。，框架柱A：，。框架柱B：，。其中y=+，、均由系数查表得出。表6-1 各轴框架柱反弯点位置构件层h(m)yh(m)(1-y)h(m)框架柱A53.21.460.400000.401.4892.13243.2 1.460.43 0000.43 1.548 2.052 33.2 1.46 0.45 0000.45 1.620 1.980 23.21.46 0.50 0000.50 1.8001.80013.21.97 0.61 0000.61 2.959 1.891 框架柱B53.22.96 0.45 0000.401.621.9043.2 2.96 0.45 0000.45 1.620 1.980 33.2 2.960.500000.50 1.800 1.800 23.22.96 0.50 0000.50 1.800 1.800 13.24 0.55 0000.55 1.9802.870 框架各柱剪力由公式求得，具体计算过程见表6-2。根据反弯点高度，由公式，可求得柱端弯矩，计算结果见表6-2。表6-2 横向水平地震作用下框架柱剪力和柱端弯矩的计算构件层(kN)(kN)yh(m)(1-y)h(m)(kNm)(kNm)框架柱A5297.5612574438890.0314.891.4562.16514.899.564412.6112574438890.03112.79 1.548 2.05226.25 19.803680.2912574438890.03121.09 1.620 1.980 41.7634.17 286812574438890.03126.91 1.800 1.800 48.44 48.441973.079580631630.03332.11 2.959 1.891 60.7295.01框架柱B5260.3212574454630.0435.561.621.9515.5614.234412.6112574454630.04317.74 1.62 1.98 35.1328.74 3680.2912574454630.04329.25 1.80 1.80 56.65 56.65 286812574454630.04337.32 1.80 1.80 67.18 67.18 1973.079580638260.04038.92 1.98 2.87 117.70 77.06 与中柱交接的梁 ，与边柱交接的梁 由此得梁端弯矩，计算过程见表6-3、6-4。横向水平地震作用下得弯矩图如图6-1所示。结合平衡条件，可得到横向水平地震作用下的剪力图和轴力图，分别如图6-2、6-3所示。横向水平地震作用下框架梁剪力的计算过程见表6-5。表6-3 横向水平地震作用下框架梁端弯矩的计算（与框架柱B相连的梁）层51.461.500.4932412.5610.2312.566.230.506768.2541.461.500.4932435.13 28.74 35.13 17.33 0.5067617.80 31.461.500.4932456.65 56.65 85.39 42.12 0.5067643.2721.461.500.4932467.18 67.18 123.7461.030.5067662.71 11.461.500.49324117.70 77.06184.88 91.190.5067693.69表6-4 横向水平地震作用下框架梁端弯矩的计算（与框架柱A相连的梁） 层58.564.565.56426.25 19.80 26.25 341.76 34.17 61.56248.4448.44 82.61 160.7295.01 109.16 表6-5 横向水平地震作用下框架梁剪力的计算层框架梁AB框架梁BC59.568.236.002.458.453.04.87426.2517.33 6.00 7.26 17.80 3.00 11.87 361.56 42.12 6.00 17.2843.27 3.0028.85 282.61 61.03 6.00 23.94 62.713.0041.81 1109.16 91.19 6.00 33.39 93.69 3.00 62.467 恒荷载和活荷载作用下框架内力计算：7.1 确定受荷图 ：AB轴间梁上板的 ，按双向板进行计算，长边支承梁上荷载呈梯形分布，短边支承梁上荷载呈三角形分布；BC轴间梁上板的，按单向板进行计算，荷载平均分给两长边的支承梁。本结构楼面荷载的传递示意图见图7-1。 7.2 荷载统计：7.2.1 AB轴间框架梁屋面板传给梁（即屋面板两个梯形荷载）：恒荷载： kN/m活荷载： kN/m楼面板传给梁（即楼面板两个梯形荷载）：恒荷载： kN/m活荷载： kN/mAB轴间框架梁荷载为：屋面梁 恒荷载=梁自重+板传恒荷载 活荷载=板传活荷载=1.8 kN/m（梯形）楼面梁 恒荷载= 活荷载=板传活荷载=7.2kN/m7.2.2 BC轴间框架梁BC轴间框架梁荷载为：屋面梁、楼面梁 恒荷载=梁自重=1.87 kN/m 活荷载=07.2.3 A轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒荷载=女儿墙自重+外纵框架梁自重+板传恒荷载+次梁传恒荷载 =2.057.2+3.18（7.2-0.4）+ + =119.09 kN 顶层柱活荷载=板传活荷载=3.18（7.2-0.4）+ =25.44kN标准层柱恒荷载=外纵墙自重+外纵框架梁自重+板传恒荷载+次梁传恒荷载 =3.90（7.2-0.4）+3.18（7.2-0.4）+3.85（7.2-0.4）+ =109.1kN 标准层柱活荷载=板传活荷载= =21.6 kN7.2.4 B轴柱纵向集中荷载的计算走廊屋面板均布荷载：恒荷载：5.351.5=8.03 kN/m活荷载：0.51.5=0.75 kN/m走廊楼面板均布荷载：恒荷载：3.851.5=5.78 kN/m活荷载：2.01.5=3.0kN/m顶层柱恒荷载=内纵框架梁自重+板传恒荷载+次梁传恒荷载 =3.18（7.2-0.4）+ +=136.53kN顶层柱活荷载=板传活荷载= =10.24 kN标准层柱恒荷载=内纵墙自重+内纵框架梁自重+板传恒荷载+次梁传恒荷载=5.03（7.2-0.4）+3.18（7.2-0.4）+ + =153.9 kN 标准层柱活荷载=板传活荷载= =48.48kN8 各种荷载作用下梁柱控制截面的内力8.1 各种荷载作用下梁控制截面的内力8.1.1恒荷载作用下梁控制截面的内力 支座剪力和支座弯矩都是指支座中心线的剪力和弯矩，表8-1 恒荷载作用下梁控制截面的内力层梁控制截面的弯矩梁控制截面的剪力5-45.89-28.45-12.46-13.5642.36-43.432.80-2.804-39.76-27.60-10.80-10.8050.25-45.832.80-2.803-18.19-27.65-3.57-3.5757.15-47.382.80-2.802-18.01-29.68-5.00-5.0056.20-48.372.80-2.801-8.98-33.10-8.59-8.5954.28-50.252.80-2.808.1.2 活荷载作用下梁控制截面的内力计算结果见表8-2。表8-2 活荷载作用下梁控制截面的内力层梁控制截面的弯矩梁控制截面的剪力5-4.59-0.98-0.23-0.122.86-1.02004-6.17-1.43-0.55-0.554.88-2.68003-7.37-15.14-2.42-2.4216.67-13.57002-17.11-15.75-1.77-1.7716.61-13.63001-14.87-17.03-3.07-3.0716.02-14.22008.1.3 水平地震作用下梁控制截面的内力表8-3 水平地震作用下梁控制截面的内力层梁控制截面的弯矩梁控制截面的剪力59.958.569.89-5.468.074.239.7610.02424.44 19.1514.83 -14.837.26 7.26 11.87 11.87 357.24 46.44 36.06 -36.06 17.2817.28 28.85 28.85276.63 67.02 52.26 -52.26 23.94 23.94 41.8241.82 1100.81 99.54 78.08 -78.08 33.3933.3962.46 62.46 718.2 各种荷载作用下柱控制截面的内力8.2.1 恒荷载作用下柱控制截面的内力计算结果见表8-4。表8-4 恒荷载作用下柱控制截面的内力（单位：）层框架柱A框架柱B5-58.5655.1345.56-8.234-46.1742.4836.91-7.963-27.9137.8525.55-2.822-27.3939.8831.13-9.971-20.6314.1624.776.538.2.2 活荷载作用下柱控制截面的内力表8-5 活荷载作用下柱控制截面的内力（单位：）层框架柱A框架柱B5-6.239.452.89-3.874-6.2210.713.64-4.153-9.9912.344.81-5.732-8.9513.034.92-7.511-6.794.593.45-2.138.2.3 水平地震作用下柱控制截面的内力计算结果见表8-6。表8-6 水平地震作用下柱控制截面的内力（单位：）层框架柱A框架柱B519.56-12.5626.32-23.45423.05 -23.00 30.70-33.18336.49 -39.44 49.34-63.96 241.71 -46.76 57.85 -76.51 152.69 -86.98 107.33-86.799 框架内力组合（表9-1、表9-2、表9-3、表9-4、表9-5）9.1 框架梁内力组合表9-1所示：层数截面位置 内力5AM-18.19-7.3757.24-57.2438.5296-80.5296-31.9265-32.14635.68V57.1516.6717.28-17.2880.836844.894493.822591.91857.15B左M-10.80.5514.83-14.835.3192-25.5272-14.03-12.19V2.8011.87-11.8715.0328-9.65683.783.36B右M20.546.3311.77-11.7734.997610.51634.05933.51V-5.7-1.7700-6.3216-6.3216-9.465-9.318跨间MAB-11.50.5500-10.776-10.776-14.975-13.03MBC-18.19-7.3757.24-57.2438.5296-80.5296-31.9265-32.1464AM-39.76-6.1724.44-24.44-15.7136-66.5488-59.846-56.3538.19V50.254.887.26-7.2658.132843.03272.717567.13250.38B左M-27.6-1.4319.15-19.15-7.2664-47.0984-38.69-35.122V-45.83-2.687.26-7.26-37.7328-52.8336-64.5505-58.74850.58B右M-10.80.5514.83-14.835.3192-25.5272-14.03-12.19V2.8011.87-11.8715.0328-9.65683.783.36跨间MAB26.281.774.34-4.3430.59221.564837.24834.014MBC-11.50.5500-10.776-10.776-14.975-13.033AM-18.19-7.3757.24-57.2438.5296-80.5296-31.9265-32.14635.68V57.1516.6717.28-17.2880.836844.894493.822591.918B左M-27.65-15.1446.44-46.4414.4864-82.1088-52.4675-54.37635.68V-47.38-13.5717.28-17.28-34.0272-69.9696-77.533-75.8542.48B右M-3.57-2.4236.06-36.0632.9136-42.0912-7.2395-7.672V2.8028.85-28.8532.692-27.3163.783.36跨间MAB19.946.9210.92-10.9233.820811.107233.83933.616MBC-4.27-2.4200-5.2608-5.2608-8.1845-8.5122AM-18.01-17.1176.63-76.6354.1928-105.1976-41.4235-45.56651.45V56.216.6123.94-23.9486.822437.027292.4890.694B左M-29.68-15.7567.02-67.0233.648-105.7536-55.818-57.666-59.90V-48.37-13.6323.94-23.94-28.08-77.8752-78.9295-77.126-59.90B右M-5-1.7756.26-56.2652.8608-64.16-8.52-8.478V2.8041.82-41.8246.1808-40.80483.783.36跨间MAB20.546.3311.77-11.7734.997610.51634.05933.51MBC-5.7-1.7700-6.3216-6.3216-9.465-9.3181AM-8.98-14.87100.81-100.8189.084-120.6008-26.993-31.59425.27V54.2816.0233.39-33.3994.52425.072889.29887.564B左M-33.1-17.0399.54-99.5463.5712-143.472-61.715-63.562-77.21V-50.25-14.2233.39-33.39-20.34-89.7912-82.0575-80.208B右M-8.59-3.0778.08-78.0871.4832-90.9232-14.6665-14.606-77.21V2.8062.46-62.4667.6464-62.27043.783.36跨间MAB22.387.1612.83-12.8338.264811.578437.37336.88MBC-9.29-3.0700-10.392-10.392-15.6115-15.446 9.2 框架A柱剪力组合（KN）表9-2层数 左震右震左右5-25.5612.239.68-12.56-1.235-14.785-9.584-2.75339.254-24.6216.6712.79-12.79-2.332-28.9352-16.567-6.20641.233-18.27-6.221.09-21.091.4184-42.4488-30.8645-30.60444.652-18.68-6.126.91-26.917.1256-48.8472-31.318-30.95648.841-7.17-2.3432.11-32.1125.388-41.4008-12.0195-11.8853.779.3 框架B柱剪力组合（KN）表9-3层数左震右震左右515.010.8512.43-10.4625.743-1.76817.63918.42330.814412.461.4217.24-17.2430.5728-5.286418.24116.9433.0937.942.9329.25-29.2539.4488-21.391213.64913.6343.87211.423.437.32-37.3251.408-26.217618.81718.46454.1013.761.1538.92-38.9244.6384-36.31526.2266.12267.959.4 横向框架A柱弯矩和轴力组合表9-4层数截面位置 内力|Mmax|NminNmaxNMM5柱顶M -48.56-3.2336.49-36.496.3608-69.5384-47.6685-47.47869.5447.676.36N-500.88-106.7748.48-48.48-481.6752-582.5136-782.958-750.534-582.51-782.96-481.68柱底M39.8813.03-46.7646.76-4.091293.169666.86866.09893.1766.87-4.09N-500.88-106.7748.48-48.48-481.6752-582.5136-782.958-750.534-582.51-782.96-481.684柱顶M -46.17-6.2223.05-23.05-23.3368-71.2808-68.5495-64.11277.