六层框架办公楼设计计算书

1建筑说明

1.1 工程概况

本建筑位于某市文化行政区临街一侧，六层现浇钢筋混凝土框架结构，房间开间3.9米，层高3.6米。长35.1米，宽14.8米，高21.6米。总建筑面积3116.88平方米。

1.2 设计资料

1) 本建筑设计使用年限为50年. 2) 耐火等级为2级.

3) 基本风压w0=0.35 KN/M2，基本雪压s0=0.25 KN/M2.

4) 建筑结构安全等级为二级；抗震设防烈度为8度；建筑场地类别为2类，建筑抗震设防类别为丙类. 1.3 总平面设计

总平面布置的基本原则：

1) 应根据一栋楼或一个建筑群的组成和使用功能，结合所处位置和用地条件、有关技术要求，综合研究新建的、原有的建筑物、构筑物和各项设施等相互之间的平面和空间关系，充分利用土地，合理进行总体布局，使场地内各组成部分成为有机的整体，并与周围环境相协调而进行的设计。

2) 应结合地形、地质、气象条件等自然条件布置，有效组织地面排水，进行用地范围内的竖向布置。

3) 建筑物的布置应符合防火、卫生等规范及各种安全要求，并应满足交通要求。 4) 建筑物周围布置应与城市主干道及周围环境相协调，合理组织场地内的各种交通流线（含人流、车流、货流等），并安排好道路、出入口，并考虑风向及人员出入的便利。

1.4 主要房间设计

主要房间是各类建筑的主要部分，是供人们学习、生活的必要房间，由于建筑物的类别不同，使用功能不同，对主要房间的设计也不同。但主要房间设计应考虑的基本因素仍然是一致的，即要求有适宜的尺寸，足够的使用面积，适用的形状，良好的采光和通风条件，方便的内外交通联系，合理的结构布置和便于施工等。

因此，本建筑的柱网横向尺寸6.0m+2.8m+6.0m，纵向尺寸3.9m×9m。 1.5 辅助房间设计

在本建筑中，辅助房间主要为卫生间。

卫生间的设计在满足设备布置及人体活动的前提下，应设在人流交通线上与走道

1

楼梯间相连处，如走道尽端，楼梯间即出入口或建筑物转角处，为遮挡视线和缓冲人流。

在本建筑中，每层设男、女卫生间各1间。设在楼梯的两边，卫生间单间尺寸为3.9m×6m.

1.6 交通联系空间的平面设计

主要房间和辅助房间都是单个独立的部分，而房间与房间的水平与垂直方向上的联系、建筑物室内外之间的联系，都要通过交通联系来实现。交通联系空间按位置可分为水平交通空间（走廊），垂直交通空间（楼梯，坡道）和交通枢纽空间（门厅，过厅）。交通联系空间形状、大小、部位主要决定于功能关系及建筑空间处理的需要，设计时应主意：交通流线简洁明确，对人流起导向作用。良好的采光、通风。安全防火，平时人流畅通，联系方便；交通联系空间的面积大，要有适当的高度和宽度。 1) 水平交通空间的平面设计

走廊起着联系各个房间的作用，走廊宽度的确定，应符合防火、疏散和人流畅通的要求，本建筑走廊轴线尺寸为2800mm。

走廊要求有良好的采光，本建筑设计采用内廊式，为便于有充足的采光，采取：依靠走廊尽端的开窗（尺寸2100×2100mm）；利用门厅采光；灯光照明。 2) 垂直交通空间的平面设计

楼梯是多层房屋的垂直联系和人流疏散的主要措施。由于该建筑物是办公楼，按防火要求和疏散人流，该建筑物设双跑楼梯。 3) 交通枢纽空间

门厅作为交通枢纽，其主要作用是集散人流，转换人流方向，室内外空间的过渡或水平与垂直交通空间的衔接等。门厅一般应面向主干道，使人流出入方便，有明确的向导性，同时交通流线组织应间明醒目。本设计中大厅门取3300mm×3000mm，门开启方向是里外都可以开的弹簧门，另外在楼梯下设应急门2400 mm×1800 mm，以满足防火疏散要求。

所有的窗户均采用铝合金窗，门为木门（大门除外）。 1.7 剖面设计 1) 层高的确定

层高是剖面设计的重要依据，是工程常用的控制尺寸，同时也要结合具体的物质技术、经济条件及特定的艺术思路来考虑，既满足使用又能达到一定的艺术效果。

本建筑为六层，主要为办公室，层高确定为3.6m，这样的房间高度比较合适些，给人一正常的空间感觉。 2) 室内外高差的确定

2

为防止室内受室外雨水的流渗，室内与室外应有一定的高差，且高差不宜过大，若过大便不利于施工和通行，故设计室内外高差为0.6m。 3) 屋面排水设计

本建筑设计中屋面利用材料找坡（2％），采用有组织排水（女儿墙外排水），为了满足各个落水管的排水面积不大于200m2, 公设8个落水管。因2％<1/12，故为平屋顶。

4) 楼梯剖面设计

所有楼梯均采用现浇钢筋混凝土结构，其具有整体性好，坚固耐久，刚度好等特点。

楼梯踏步面层要求耐磨、美观、防滑，便于清扫，踏步高为300mm,宽为150mm。 1.8 立面设计

建筑立面可以看成是由许多构件组成，如墙体、梁柱、门窗及勒角、檐口等，恰当地确定立面中这些构件的比例、尺寸，运用节奏、韵律、虚实、对比等规律，已达到体型完整，形式和内容的统一。本结构是钢筋混凝土框架，具有明快、开朗、轻巧的外观形象，不但为建筑创造了大空间的可能性，同时各种形式的空间结构也大大丰富了建筑的外部形象，立面开窗自由，既可形成大面积独立窗，也可组成带形窗等。 1) 体型

建筑体型设计主要是对建筑物的轮廓形状、体量大小、组合方式及比例尺的确定。本建筑根据场地和周围环境的限制，整栋建筑物采用“一”字型，结构和经济方面都容易满足。 2) 墙体

MU10蒸压砂灰砖120厚，内砌250厚加气混凝土、小型砌块。 内墙做法：240厚加气混凝土小型砌块 3) 门厅

门厅为建筑物的主要出入口，门厅的装饰要能体现建筑物的性质及气势。门厅做的与一层同高，门厅尺寸为3900mm×3600mm。 1.9 构造设计

构造设计主要包括楼地面设计、屋面设计、女儿墙设计等。

地面设计应根据房间的使用功能和装修标准，选择适宜的面层和附加层，从构造设计到施工质量上确保地面具有坚固、耐磨、平整、不起灰、易清洁、防火、保温、隔热、防潮、防水、防腐蚀等特点。 1) 大理石地面做法

12mm厚大理石块面（水泥砂浆檫缝）

3

20mm厚细石混凝土 现浇楼板（100mm） 天棚抹灰（15mm） 2) 屋面做法 三毡四油铺小石子

20mm厚水泥砂浆找平层 50mm厚苯板保温

1：10水泥珍珠岩找坡（坡度3%） 一毡二油隔气层 20mm水泥沙浆找平

100mm厚现浇钢筋混凝土板 天棚抹灰（15mm） 3) 散水做法

100mm厚1：2：3细实混凝土撒1：1水泥沙子压实抹光 150mm厚3：7灰土 素土夯实向外坡度5％ 见图1.1 4) 屋面泛水做法 见图1.2

图1.1

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三毡四油上铺小石子厚水泥沙浆找平厚苯板保温：10水泥珍珠岩找坡（3%）一毡二油隔气层厚水泥沙浆找平线浇楼板（100）天棚抹灰（15）

屋面做法图1.2

防水卷材女儿墙外排水的雨水口构造

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图1.3

建筑设施详表1-1 类别 门 尺寸 21001000 18002400 33003000 窗 24002100 2100900 21002100 卫生间 储藏室 文档室 资料室 办公室 高级办公室 小会议室 大会议室

60003900 60003900 60003900 60003900 60003900 78006000 108006000 156006000 数量 93个 1个 1个 101个 6个 12个 12个 6个 5个 5个 41个 8套 2个 2个 附注 M1室内木门 楼梯口应急门 M2玻璃大门 铝合金窗C1 铝合金窗C3 走廊窗 C2 男女各6个

图2.1框架平面布置与计算单元简图

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2 框架结构布置

取一榀横向平面框架计算，见图2.1 2.1 计算单元

取相邻两个柱距的各1/2宽作为计算单元。计算框架几何尺寸。 2.2 框架截面尺寸 横向框架梁

h= (1/10 ～ 1/18)L=（1/10 ～ 1/18）6.9m=0.85 ～0.43m 取h=0.6m b=（1/2 ～ 1/3）h= （1/2 ～ 1/3）0.6m= 0.3～ 0.2m 取b=0.3m

中间框架梁由于跨度小，截面尺寸取为0.25m0.45m 纵向框架梁

h= (1/10 ～ 1/18)L=（1/10 ～ 1/18） 4.2m=0.25 ～ 0.13m

b=（1/2 ～ 1/3）h= （1/2 ～ 1/3） (0.22 ～ 0.39)m=0.11 ～ 0.20m 综合建筑工程中设计情况取bh=0.25m 0.45m 框架柱

取b*h=0.4m0.4m 楼板厚度

综合建筑工程中设计情况取板厚为100mm。 2.3 梁柱的计算高度（跨度）

梁柱的跨度，取轴线间距，边梁跨为6.9m，中间梁跨度为2.1m 底层柱高，设底层柱高为3.9m, 其它层柱高为3.6m

图2.2框架几何尺寸图

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图2.3框架几何尺寸图 2.4 框架计算简图

框架在竖向荷载作用下，可忽略节点侧移，按刚性方案设计，在水平荷载作用下，不能忽略节点侧移，按弹性方案设计.

相对线刚度计算如下：

柱线惯性矩：Ic=a4/12=0.44/12m4=0.00213m4

底层柱线刚度：ic1=EcIc/H=28109N/M20.00213M4/3.9M=1.53107N·M 其余各层柱线刚度：ic2=EcIc/H=28109N/M20.00213M4/3.6M=1.66107N·M 边跨梁的惯性矩：Ib1=2bh3/12=20.3M0.63M3/12=0.0108M4

边跨梁的线刚度：ib1=EcIb1/L=25.5109N/M20.0108M4/6.2M=4.442107N·M 中间跨梁的惯性矩：Ib2=2*bh3/12=20.250.453M3/12=0.0019M4

中间跨梁的线刚度：ib2=EcIb2/L=25.5109N/M2 0.0019M4/2.1M=2.31107N·M 设ib1=4.442107N. M=1，

则ib2=2.31107N.M/4.442107N. M=0.52

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ic1=1.53107N/M/4.442107N. M=0.344 ic2=1.66107N.M/4.442107N. M=0.37 详见计算简图2.4

图2.4 框架计算简图

3 恒荷载及其内力分析

3.1 屋面梁荷载 恒载

三毡四油上铺小石子 0.4 KN/M2 20mm厚水泥沙浆找平 20KN/M30.02M= 0.4 KN/M2 50mm厚苯板保温 0.5 KN/M2

1：10水泥珍珠岩找（坡度2%） 1/214.5M2%1/211KN/M= 1.2 KN/M

3

2

一毡二油隔气层 0.1KN/M2

9

20mm厚水泥沙浆找平 0.4 KN/M2

现浇楼板（100mm） 0.1M25KN/M= 2.5 KN/M

3

2

天棚抹灰（15mm） 0.015M17KN/M3= 0.26 KN/M2 屋面恒荷载标准值 5.76 KN/M2

活载

不上人屋面荷载标准值为 屋面梁自重 （边跨）

(中跨)

板传给梁的荷载（边跨）

恒载 活载

（中跨）

恒载 活载

3.2 楼面荷载 恒载

12mm厚水磨石地面 0.012M30mm厚细石混凝土 0.03M现浇楼板（100mm） 天棚抹灰（15mm） 0.015M楼面恒荷载标准值 3.86 KN/M活载 边跨

中跨走廊

楼面梁自重 （边跨）

(中跨) 板传来的荷载（边跨）

恒载 活载

（中跨） 恒载 活载

0.5 KN/M2

1.20.30.625=5.4 KN/M

1.20.250.4525=3.38 KN/M

1.25.766=41.47 KN/M 1.40.56=4.2 KN/M

1.25.762.1=14.52 KN/M

1.40.52.1=1.58 KN/M

28KN/M3= 0.34 KN/M2 24KN/M3

= 0.72 KN/M

2

0.1M25KN/M3=2.5 KN/M2 17KN/M3= 0.3 KN/M2 2 3.5 KN/M

3.0 KN/M

1.20.30.625=5.4 KN/M

1.20.250.4525=3.38 KN/M

1.23.866=27.79 KN/M 1.43.56=29.4 KN/M 1.23.862.1=9.72 KN/M 1.43.02.1=8.82 KN/M 10

4.1竖向荷载下按分层法的内力计算

构件 构件位置 截 面 跨（高）度 截面惯性矩 截面计算刚度 bh(m2)

l(h)(m) I0(m4) 11