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六层框架结构办公楼设计计算书

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工程概况

概况

本工程为某政府机关办公楼，本工程为六层钢筋混凝土框架结构体系，建筑面积约4000m2左右，建筑平面一字型，受场地限制，宽度≤17m,长度≤40m。开间长4.5m，进深长6.6m，层高3.6m，走廊宽2.4m。框架梁、板、柱均采用现浇混凝土。

地质资料

场地概况

拟建建筑场地已经人工填土平整，地形平坦，地面高程4.6m。

地层构成

勘察揭露的地层，自上而下除第一层为近期人工填土外，其余均属第四全新世海陆交相互沉积。勘察深度范围内所揭露的地层，厚度变化很小，分布较均匀，其各层概况为：

⑴杂填土：以粘土为主，含大量垃圾和有机质，不宜作为天然地基，平均厚度2.5m。

⑵淤泥质粉质粘土：深灰色，流塑状态。平均厚度7.1m。

⑶细砂：以细砂为主，少量粉砂，含粘粒，饱和，松散稍密状。平均厚度为2.4m

⑷中砂：以中粗砂为主，饱和，属密实状态，承载力特征值为220kpa，工程地质性良好，可以做桩尖持力层。本层为揭穿。

地下水情况

场地地下水在勘探深度范围内分上下两个含水层，第一含水层位于第⑵层淤泥质粉质粘土层中，属上层空隙滞水，水位高程约为4.2m；第二层含水层主要存于第⑶层细砂层中，属空隙潜水，具有一定的静水压力。经取水样进行水质分析，判定该地下水对混凝土无侵蚀性。

工程地质评价

⑴场地土类型与场地类别：经计算，本场地15m深度以内土层平均剪切波速（按各层厚度加权平均）

为V =140~160m/s，即场地土类型为中软场地土；另据区域资料表明，该场地覆盖层厚度D 为60m，按

sm ov

《建筑抗震设计规范.》划分该场地类别为Ⅱ类土。

⑵场地地基液化判别：第⑶层细砂层为液化土层，I =11.3，属中等液化。

IE

⑶地基持力层选择与评价：第⑴层杂填土不宜作天然地基；第⑵层淤泥质粉质粘土位软弱下卧层；第⑶层细砂层属中等液化土层，未经处理不可作为地基持力层；第⑷层中砂层物理学性质较好，可作为桩尖持力层。有关桩的设计和要求，详见《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008），各层土的承载力特征值及桩设计参数见下表1.1:

实际标沉管灌注桩预制桩土层

实际标

沉管灌注桩

预制桩

土层

平均

贯击数/

层

承载力

桩侧阻力特

桩端端阻力

桩侧阻力特

桩端端阻力

名称 厚度 临界标

序

特征值

征值

特征值

征值

特征值

（m） 贯击数

fak（kPa） qsia（kPa） qpa（kPa） qsia（kPa） qpa（kPa）

杂填

①

2.5

土

淤泥

质粉

②

7.1

65

20

24

质粘

土

③

细砂

2.4

0.60

150

29

38

未揭

④

中砂

230

42

1600

47

2100

穿

地基方案

根据拟建建筑物的特点及场地岩土工程条件，基础形式可采用桩基础。建议采用④层中砂作为桩尖持力层，桩型可考虑灌注桩或预制桩。

地震资料

根据国家地震局审批的《××地震区划图及其说明》，本场地属于强震区，其地震基本烈度为8度，设计基本地震的加速度为0.2g，设计地震分组为第一组。

气象条件

基本风压0.75kN/m2，基本雪压0

构件估算及布置

框架梁、柱的截面尺寸估算

框架梁估算

1纵向主梁最大跨度l=4500mm

1

12h=（1/8~1/12）×l=（1/8~1/12）×4500mm=（563~375）mm取500mmb=（1/2~1/3）×h=（1/2~1/3）×500mm=（250~167）mm取200mm横向主梁最大跨度l=6600mm

1

2

22h=（1/8~1/12）×l=（825~550）mm 取700mmb=（1/2~1/3）×h=（360~240）mm 取300mm次梁最大跨度l=6600mm

2

2

2h=（1/12~1/18）×l=（550~367）mm 取450mmb=（1/2~1/3）×h=（225~150）mm 取200mm

2

考虑到走廊处横向主梁跨度较小，故取其截面为200mm×500mm

各梁截面尺寸如下表：

各梁截面尺寸估算表

表2.1

横向主梁KL

1

（mm×mm）

横向主梁KL

2

（mm×mm）

横向主梁KL

3

（mm×mm）

次梁L 、L

1 2

（mm×mm）

300×700

200×500

200×500

200×450

2.1.2框架柱计算

框架高度3.6×5+5=23m，烈度为8度

查《构筑物抗震设计规范》得该框架结构抗震等级为二级，框架柱轴压比限值为〔μ〕=0.8

N

采用C30混凝土，由于N=βFgn