地质局综合办公楼设计说明书

第一章建筑设计说明书

一、建筑设计概况与主要技术经济指标

1、设计详细说明

（1）、气象条件

①、温度：最热月平均30.3℃，最冷月平均3.7℃；

室外计算温度：夏季极端最高40.1℃，冬季极端最底－9.5℃；

②、相对湿度：最热月平均73%；

③、主导风向：全年为西北风，夏季为东南风，基本风压0.35kn/m2

④、雨雪条件：年降水量1450mm，日最大降水强度192mm/日；

暴雨降水强度3.31mm/s，100mm2；基本雪压0.35kn/m2；

（2）、工程地质条件

拟建场地各地层由上往下依次为：

①、人工填土，厚度1.3～2.1m，不宜做为持力层；

②、新冲击黏土，厚度0.4～1.2m，不宜做为持力层；

③、冲击粉质黏土，厚度4.5～5.6m，是较好的持力层，承载力标准

值270KPa；

④、残积粉质黏土，厚度小于一米，是良好的持力层，承载力标准

值300KPa；

⑤、强风化泥质粉砂岩（未钻透），是理想的持力层，承载力标准值

350KPa；地下水位：地表以下2米内无侵蚀性，稳定低水位埋

深为2.3m～2.8m之间。

⑥、抗震设防烈度按7度考虑，设计基本本地加速度值为0.15g，场

地土属中硬性，二类场地，建筑物类别为二类。

（3）、施工技术条件

“三通一平”等施工现场准备工作已经做好，各种机具、材料能满足要求。

2、建筑主要技术经济指标

（1）、根据要求及地形状况，本建筑设计为L形综合办公楼，建筑面积为3413.34平方米，占地面积487.52平方米。首层高3.6m，其余各层高3.6m主体为六层，总高为23.4m。建筑横总长为23.4m，纵向总长为33.6m。

（2）、耐火等级：二级。

二、建筑内容

1、平面功能分析

本建筑设计中间设有走廊，两侧均有采光及兼作通风的窗，轴线宽2.1m，满足工作人员的通行要求及疏散要求；办公楼底层设有两个入口，一个宽

2.4m的正门，一个宽2.1m的侧门，均直接通往大厅；主体内各层都设有两

楼梯，一电梯，各有单独的入口，具体尺寸及做法详见建筑施工图，这也满足了疏散的入口要求。

2、房间布置

本办公楼设有接待室及会客室，满足休息要求；横向部分的房间呈南北

向布置，且在南北两侧均设有用来通风及采光的适当宽度、1.5m高的窗

户；纵向部分的房间呈东西向布置，且在东面设有宽度不等的窗户，西

面设有半透明的玻璃幕墙，满足通风几采光的要求，且防止了西晒。

3、安全设施

（1）、疏散要求方面：最远端房间的门距离楼梯距离为14.7m；两个楼梯

至少可以并列通过三个人，合乎建筑规范要求。

（2）、防火要求方面，在各个楼道内均设有消防栓。

三、构造处理

1、墙面构造处理

①、内外纵横墙为240mm厚，卫生间的标高比室内标高低30mm。

②、防潮处理：墙身水平防潮处理，在标高为－0.060m处铺设3%防水

剂的细石混凝土厚60mm；垂直防潮处理，在所有外墙壁窗台标高

以下采用防水砂浆。

2、门窗选用

所有的向内开的门均采用普通的镶板木门，进大厅的正门采用玻璃门，

另一个侧门则采用玻璃弹簧自动门；窗户均采用铝合金推拉窗，具体的

构造做法详见建筑施工图内的门窗表。

3、楼地面及内外墙做法

根据房间的功能不同，所采用的不同材料装饰。具体做法详见建筑施工图。

4、屋顶构造做法

采用构造找坡做法，柔性防水屋面，详见建筑施工图中的节点构造详图，屋面排水采用女儿墙内排水，天沟采用现浇天沟。

5、楼梯构造做法

防滑采用98ZJ401-29-1，起步采用98ZJ401-28-6，栏杆做法见建筑施工图。

四、其它补充

1、本设计中除标高以m为单位外，其它均以mm为单位。

2、所以未标注的门垛宽均为240mm。

3、室内标高为±0.000，室外标高为-0.450。

4、所有的卫生器具、办公用品及家居均购买成品。

5、设计中的未尽事宜，请参照有关建筑规范施工。

第二章结构设计说明书

一、设计资料

1、建筑平面图如建筑施工图所示

2、基本风压W0=0.35KN/m2

3、工程地质资料：自然地表下 1.2m内为砂砾石（地基承载力标准值

f k=240kp），其下层为圆砾石（地基承载力标准值fk=300kp），再下层为粘

土层（地基承载力标准值f k=230kp）。

4、该工程所在的长沙市地震基本烈度7度，近震。场地土为Ⅱ类。

二、结构选型

1、结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系（纵横向承重框架）

体系。对于六层的办公楼，可采用钢筋混凝土框架结构、混合结构、底

层框架或内框架砖房结构。该建筑要求布置灵活，同时考虑该建筑处于7

度地震区，故选用框架结构体系。由于结构承受纵横向水平地震作用，

故选用纵横向承重框架体系。

2、其它结构选型

（1）、屋面结构：采用现浇混凝土板作承重结构，屋面板按上人屋面的

使用荷载选用。

（2）、楼层结构：所有露面均采用现浇混凝土结构。

（3）、楼梯结构：由于楼梯段水平投影长度不大于3米，故采用钢筋混

凝土板式楼梯。

（4）、天沟：采用现浇天沟。

（5）、过梁：窗过梁以及门的过梁均采用钢筋混凝土梁，并采用可兼做

过梁的框架梁做窗过梁。

（6）、基础梁：因持力层较深，采用现浇钢筋混凝土基础梁。

（7）、基础：因荷载不很大，地基承载力较大，采用钢筋混凝土柱下独

立基础。

三、结构布置

标准层楼面及屋面结构布置图详见结构施工图。

四、框架结构计算

1、确定框架计算简图

假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与框架柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面行心轴线之间的距离。底层柱高从基

础顶面算至二楼楼面，基础顶面标高根据地质条件、室内外高岔等定为

-0.450m，二楼楼面标高为3.600m，故柱高为4.05m，其余各层的柱高从

楼面算至上一层楼面（即层高），故均为 3.0m。故可绘出计算简图如计

算书内所示。

多层框架为超静定结构，在内力计算之前，要预先估算梁、柱的截面尺寸及结构所才的材料强度等级，以求得框架中各杆的线刚度及相对

线刚度。

2、梁柱的截面尺寸大致根据下列公式估算：

框架梁：h=L/（10～18）b=h/（2～3）

框架柱：b=H/（15～20）

3、计算线刚度

用公式I=EI/L计算，但在计算梁的刚度时，边梁要乘以1.5，中间梁要

乘以2，这是因为考虑到楼板对所起的翼缘约束作用。

4、荷载计算

把板划分为双向板计算。取荷载的标准值均查阅《荷载结构规范》而来。

5、梁主要验算正、斜截面的承载力，柱主要验算轴压比几两者均需验算草

料强度。在验算时活荷载按满跨布置。

6、内力计算

恒荷载和活荷载的内力计算均采用力矩分配发，活荷载选取三种情况来

计算。风荷载和地震荷载均采用反弯点法，因为梁、柱相对线刚度接近

于3。其中地震荷载的作用按底部剪力法计算。

7、内力组合

各种框架情况下的内力求的后，根据最不利又是可能的原则进行内力组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅。当有地震作用时，应分别考虑恒荷载和活荷载的组合及重力荷

载代表值与地震作用的组合，并比较考虑这两种组合的内力，取最不利者。由

于构件控制截面的内力值应区支坐边缘处，为此，应先计算各梁的控制截面处

的（支坐边缘处的）内力值。为了简化起见，也可采用轴线处的内力值，这样

计算得的钢筋用梁比需要的钢筋用梁略多一点。

第三章 基本资料及结构选型

一、 工程名称：中南地质局综合办公楼

二、 建设地点：长沙市区

三、 设计资料：

⑴基本风压200.35/W KN m =

⑵基本雪压200.35/S KN m =

⑶地面粗糙类型：C 类

⑷极端最高温度：40.1℃ 极端最低温度：-9.5℃

⑸工程地质条件：场地土质分布均匀。自上而下为：人工填土层，厚度1.3～

2.1m,不宜作为持力层；新冲击粘土层，厚度0.4～1.2m,不宜作为持力层；

冲击粉质粘土，厚度4.5～5.6m,是较好的持力层，承载力标准值270KPa ；

残积粉质粘土,厚度＜1m,是良好的持力层和下卧层,承载力标准值300KPa ；

强风化泥质粉砂岩（未钻透）,是理想的持力层,承载力标准值350KPa ；地下

水位：地表以下两米内无侵蚀性，稳定地下水位埋深为2.3～2.8m 之间

⑹该地区抗震设防烈度为7度

⑺建筑物类别：二类

四、结构选型

1、结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系

2、其他结构选型：

⑴屋面结构：采用现浇钢筋混凝土板做承重结构，屋面按不上人屋面事业荷载选用 ⑵楼面结构：采用全部现浇钢筋混凝土板

⑶楼梯结构：采用全部现浇钢筋混凝土板式楼梯

⑷、天沟：采用现浇内天沟。

⑸、过梁：窗过梁以及带雨蓬的门过梁均采用钢筋混凝土梁，有些框架

梁可兼作窗过梁使用。

⑹、基础梁：因持力层较深，且天然地表下土质较好，采用现浇钢筋混

凝土基础梁。

⑺、基础：因荷载不是很大，地基承载力较大 ，采用钢筋混凝土柱下

单独基础。

第四章 结构布置

一、 确定框架计算简图

选一榀框架进行计算，假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至一层板底，基顶标高根据地质条件、室内外高差定为-0.45m ，室外地坪至基础顶面的高度为0.25 m ，底层楼层3.6m ，故底层柱高为4.3m 。其余各层的柱高为各层层高，故均为3.6m 。由此可绘出框架的计算简图如下所示： 框架轴线尺寸 框架计算单元

二、 初估梁柱截面尺寸

多层框架结构为超静定结构，在内力计算之前，先估算梁柱的截面尺寸及结构所采用强度等级，以求得框架中各杆的线刚度及相对线刚度。

混凝土强度等级：梁柱均采用C30（E=2.95×7210/KN m ）

⑴梁的截面尺寸

按跨度大者计算，l=5400mm,h=(1/8-1/12)l=675mm-450mm ，取h=600mm

b=(1/2-1/3)l=300mm-200mm,取b=250mm

故框架梁的初选截面尺寸为b ×h=250mm ×600mm

其惯性矩：3112

b I bh =1/12×250×3600=4.5×9104mm ⑵柱的截面尺寸

按层高确定，底层H=3600mm ＋450mm ＋250mm=4300mm

b=(1/15-1/20)H=286mm-215mm,取b=400mm

h=(1-2)b=573mm-286mm, 取h=400mm

故框架柱的截面尺寸为b ×h=400mm ×400mm

其惯性矩：31

12c I bh =1/12×400×3400=2.133×9104mm

⑶板的截面尺寸 由于2

1

l l =5400/3600=1.5＜2，故按双向板设计

h=(1/30-1/40)1l =120mm-90mm, 取h=100mm

三、 梁柱线刚度计算

由i ＝EI/l,得

梁：66A B i =1.5b I ×4.5×910/5400×E=12.495×510E

66B C i =2b I ×4.5×910/2100×E=42.8×510E

66C D i =1.5b I ×4.5×910/5400×E=12.495×510E

柱：10A A i =2.133×910/4300×E=4.96×510E

取10A A i 为基准值1，则相对线刚度表示如下：

第五章 框架结构荷载计算

一、恒载标准值计算

1、屋面

防水层（刚性）30厚20C 细石混凝土防水 1.02/KN m

防水层（柔性）三毡四油铺小石子 0.42/KN m

波形石棉瓦 0.22/KN m 找平层：15厚水泥砂浆 0.015m ×203/KN m =0.32/KN m 保温层：80厚矿渣水泥 0.08m ×14.53/KN m =1.162/KN m 结构层：100厚现浇钢筋混凝土板 0.1m ×253/KN m =2.52/KN m 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m ×173/KN m =0.172/KN m

合计 5.732/KN m

2、走廊及标准层楼面

小瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.552/KN m 结构层：100厚现浇钢筋混凝土板 0.1m ×253/KN m =2.52/KN m 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m ×173/KN m =0.172/KN m 合计 3.222/KN m

3、梁自重

⑴主梁 b ×h=250mm ×600mm

梁自重 253/KN m ×0.25m ×（0.6-0.1）m=3.125/KN m

抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m ×（0.6-0.1+0.25）m ×2×

173/KN m =0.255/KN m

合计 3.38/KN m

⑵基础梁 b ×h=250mm ×400mm

梁自重 253/KN m ×0.25m ×0.4m=2.5/KN m

4、柱自重 b ×h=400mm ×400mm

柱自重 253/KN m ×0.4m ×0.4m=4/KN m 抹灰重：10厚混合砂浆 0.01m ×0.4m ×4×173/KN m =0.27/KN m 合计 4.27/KN m

5、外纵墙自重

⑴标准层

纵墙 （3.6-1.8-0.6）m ×0.24m ×183/KN m =5.184/KN m 铝合金窗 0.352/KN m ×1.8m=0.63/KN m 贴瓷砖外墙面（包括水泥砂浆打底25mm ）

0. 52/KN m ×（3.6-1.8）m=0.9/KN m

水泥粉刷内墙面 0.362/KN m ×（3.6-1.8）m=0.648/KN m 合计 7.362/KN m

⑵底层

纵墙 （3.6-1.8-0.6-0.4）m ×0.24m ×183/KN m =3.456/KN m

铝合金窗 0.352/KN m ×1.8m=0.63/KN m

贴瓷砖外墙面（包括水泥砂浆打底25mm ）

0.52/KN m ×（3.6-1.8）m=0.9/KN m

水泥粉刷内墙面 0.362/KN m ×（3.6-1.8）m=0.648/KN m 合计 5.634/KN m

6、内纵墙自重

⑴标准层

纵墙 （3.6--0.6-0.9）m ×0.24m ×183/KN m =9.072/KN m 水泥粉刷内墙面 0.362/KN m ×2.1m ×2=1.512/KN m 合计 10.584/KN m

7、内隔墙自重

⑴标准层

内隔墙 （3.6-0.6）m ×0.24m ×9.83/KN m =7.056/KN m

水泥粉刷墙面 0.362/KN m ×3m ×2=2.16/KN m 合计 10.216/KN m

⑵底层

内隔墙 （3.6-0.6-0.4）m ×0.24m ×9.83/KN m =6.115/KN m

水泥粉刷墙面 0.362/KN m ×3m ×2=2.16/KN m

合计 8.275/KN m

二、活载标准值计算

1、屋面和楼面活载标准值

不上人屋面： 0.52/KN m

楼面： 办公室、阅览室 2.02/KN m

楼梯、走廊 2.52/KN m

2、雪荷载 0k r s u s =0.8×0.352/KN m =0.282/KN m

屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。

3、竖向荷载下框架受荷总图

计算简图如下：1

⑴A-B 轴间框架梁

板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载

屋面板传荷载： 恒载：5.732/KN m ×1.8m ×（1-2×20.33+30.33）×2=16.91/KN m 活载：0.52/KN m ×1.8m ×（1-2×20.33+30.33）×2=1.48/KN m

楼面板传荷载：

恒载：3.222/KN m ×1.8m ×（1-2×20.33+30.33）×2=9.51/KN m 活载：2.02/KN m ×1.8m ×（1-2×20.33+30.33）×2=5.90/KN m

梁自重：3.38/KN m

A- B 轴间框架梁的均布荷载为：

屋面梁 恒载=梁自重+板传荷载

=3.38/KN m +16.91/KN m =20.29/KN m

活载=板传荷载

=1.48/KN m

楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载

=3.38/KN m +9.51/KN m =12.89/KN m

活载=板传荷载

=5.90/KN m

⑵B-C 轴间框架梁

屋面板传荷载：

恒载： 5.732/KN m ×1.8m ×5/8×2=12.89/KN m

活载： 0.52/KN m ×1.8m ×5/8×2=1.125/KN m

楼面板传荷载：

恒载： 3.222/KN m ×1.8m ×5/8×2=7.245/KN m

活载： 2.52/KN m ×1.8m ×5/8×2=5.63/KN m

梁自重：3.38/KN m

B- C 轴间框架梁的均布荷载为：

屋面梁 恒载=梁自重+板传荷载

=3.38/KN m +12.89/KN m =16.27/KN m

活载=板传荷载

=1.125/KN m

楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载

=3.38/KN m +7.245/KN m =10.625/KN m

活载=板传荷载

=5.63/KN m

⑶C-D 轴间框架梁同A-B 轴间框架梁

⑷A 轴柱纵向集中荷载计算

顶层柱

天沟自重 252/KN m ×（0.6+0.2-0.1 ）m ×0.1 m+（0.6+0.2）m ×

（0.5+0.36）2/KN m =2.44/KN m

顶层柱恒载=天沟自重+梁自重+板传荷载

=2.44/KN m ×3.6 m+3.38/KN m ×（3.6-0.4）m+16.91/KN m

×3.6m+5.73/KN m ×1.8m ×5/8×3.6m

=74.76KN

顶层柱活载=板传活载