1、1毕业设计说明书中柳商场设计学生：# 指导教师：#摘 要中柳商场为主体四层，局部三层的混凝土框架结构体系，建筑面积约为 9600 。长 93.62m米，宽 27 米，层高 4.2 米，室内外高差 0.45 米。框架梁柱现浇，屋面及楼面以及选用现浇钢筋混凝土楼板，楼梯选用板式楼梯，基础选用柱下独立基础。建筑物位于地震区，应该考虑地震的影响，查阅有关规范和资料，进行结构设计时不用考虑风荷载。结构设计部分：分别从结构体系的选择，结构总体布置，屋盖的结构方案，基础方案的选择及结构计算等多方面进行了论述。结构计算大致分为以下几个步骤：构件布置、荷载统计、框架水平地震作用下侧移验算、横向框架内力分析、内力
2、组合、板的设计。设计成果：平面图三张，立面，及剖面图各一张，楼梯剖面图，楼梯配筋图，楼梯详图各一张，楼、屋盖的结构布置，配筋图各一张，墙身大样图一张，建筑设计总说明及结构总说明等。计算机应用：使用了 AUTOCAD,天正，PKPM 软件及 EXCL 表格制作和 WORD2003 进行了排版设计。2AbstractZhongliu supermarket is a concrete frame structure,building that the main body of four layers, the local of three layers, with the construction
3、 area of about 9600 . the Long of 93.6 meters, the width of 2m27 meters, tall 4.2m, indoor and outdoor difference value 0.45 meters. Frame structure beam is poured, roofing and floor and choose cast-in-place reinforced concrete floor, stair chooses board type stair, basic selection independent found
4、ation. Buildings locate in quake zone, should consider the effects of the earthquake, consult relevant specification and material, structure design need not consider wind load. Structure design part: respectively from the choice of structural system, the overall layout of roof structure scheme, foun
5、dation scheme selection and structural calculation, etc. are discussed in this paper. Structure calculation roughly divided into the following several steps:. members of decorate,load statistics,frame under horizontal earthquake effect.t checked,transverse framework internal force analysis,internal
6、force combination,board design.Design results: plan two tickets, facade, and section each one, stair section, stair reinforcement figure, stair, floor, each a detail of roof structure layout, reinforcement figure each one, wall body figure ,and a total descriptions and structure descriptions, etc. C
7、omputer application: used AUTOCAD, EXCL form, with the help of PKPM and WORD2003,we finnish our work. 3目 录0.绪论 .31.1 设计对象：中柳商场设计 .31.2 设计资料： .32.结构布置与计算简图 .42.1 结构布置 .42.2 计算简图 .53.重力荷载及重力荷载代表值的计算 .53.1 重力荷载的计算 .33.2 重力荷载代表值的计算 .104.横向框架侧移刚度计算 .144.1 计算各柱和梁的侧移刚度 .155.横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 .135.1 横向水
8、平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 .136.竖向荷载作用下框架结构的内力计算 .166.1 横向框架的计算 .177.恒载、活载内力计算 .227.1 恒载作用下的框架内力计算 .227.2 梁端剪力和柱轴力的计算 .258.内力组合 .338.1 抗震等级 .338.2 内力组合 .339截面设计 .439.1 框架梁 .439.2 框架柱 .4510.板的配筋计算 .4810.1 荷载 .4810.2 计算简图 .4910.3 弯矩设计值 .4910.5 框架梁柱节点核心区截面抗震验算 .5111.楼梯 .5211.1 基本资料 .5211.2 楼梯的设计 .5212.基础的计算 .5
9、512.1 基本资料 .5613.经济技术指标分析 .5813.1 结构方案分析 .5813.2 建筑方案分析 .59总 结 .62鸣 谢 .62参考文献 .6310.绪论根据设计材料提供的建筑场地的地质条件及所在地区的抗震烈度，确定出拟建建筑物的抗震等级为三级。本次结构设计采用钢筋混凝土框架结构。设计过程遵循先建筑、后结构、再基础的思路。建筑设计部分：综合了几个方案的优点，考虑了影响建筑的各种因素，采用了既能满足现代化休闲消费多方面要求，又比较经济、实用美观的方案。商场符合现代化标准，采用大面积房间，使用者可以自由分隔。另外设带档案室的会议室一间，以满足现代办公的需要。结构设计部分：分别从结
10、构的体系选择、结构总体布置、楼屋盖的结构方案及基础方案的选择等多方面进行论述。结构计算大致分为以下几个步骤：构件布置：按建筑方案中的平、立、剖面设计，确定各构件的截面及布置。绘出结构计算简图并初选变截面。荷载统计：在初选截面的基础上，按从上到下的顺序进行，荷载的取值按各层房间的使用功能及位置查荷载规定而定，完成恒载及活载的统计。框架水平地震作用下侧移验算：采用经验公式法计算结构自震周期，按底部剪力法求水平地震剪力。横向框架内力分析：分析了横向框架在水平地震剪力和竖向荷载作用下的内力。使用弯矩二次分配法计算梁、柱端弯矩，对梁端弯矩调幅后计算出梁端剪力和跨中弯矩、柱端弯矩、轴力及剪力。内力组合：对
11、恒载、活载及地震作用下横向框架的内力组合，找出最不利内力，并以此为依据对框架梁、柱进行截面设计。梁设计：梁的内力及截面设计。板的设计：用塑性理论进行板的设计。楼梯设计：板式楼梯。基础设计：采用柱下钢筋混凝土独立基础。设计成果：平面图两张，立面及剖面图各一张，楼梯平剖面图一张，墙身剖面图一张，楼、屋盖的结构布置、配筋图一张，基础平、剖面图及建筑总说明和结构总说明等。计算机应用：使用了 AutoCAD、天正、PM/PK 软件及 OFFICE2003。1.1 设计对象：中柳商场设计1.建筑位置：#市。建筑主要朝向为南北向。西临滏东大街及三十一中，南临和平路，东临东柳综合楼，具体情况见附图。2用途：商
12、场、办公。3.为四层钢筋混凝土框架结构体系，总建筑面积 9600 左右。其中商场建筑面积每层约为 8050 平方米；办公用房建筑面积为 1550 平方米。其中：机动车停车面积 525m2（21 辆） ，自行车停车面 788 m2（453 ） ，绿化面积 2050 m2。室内外高差 0.6m，基础埋深 1.6m，框架梁、柱、板为现浇，基础采用钢筋混凝土独立基础。21.2 设计资料：1.2.1 建设地点：#市市区。1.2.2 气候条件：#市属于暖湿型气候，春季降水少，空气干燥，夏季热而多雨，秋季天高气爽，气候宜人，冬季寒冷干燥，雨日较少。1.2.3 地质条件：场地工程地质较好，地质条件单一，地下水
13、埋藏较深，一般水位 15 米以下。场地为冲积平原，地层主要为第四纪冲积层，沉积稳定，宜作建筑场地。土壤冻结深度-0.37 米，地基土承载力特征值为 200Kpa，场地位于地震烈度 7 度区的第一组，设计基本地震加速度 0.15g。估算剪切波速约 360m/s，覆盖层厚度为大于 5.0m，场地土为二类土。1.2.4 地震烈度：按 7 度设防。1.2.5 建筑材料：主要建筑材料均能满足要求，供应充足。1.2.6 建筑单位要求：（1）建筑面积：9600左右（2）建筑层数：主体三层，局部四层，（3）结构形式：框架结构（4）使用要求：本楼由商场及办公组成，均为框架结构。13 层为商场，4 层为办公，共
14、4 层。南侧、东侧部分为局部 4 层，框架结构。（5）一、二、三层为商场，要设计好门厅、楼梯、电梯、卫生间储藏室、等。4 层为办公用房可设办公室，不少于 21 个，每室面积为 3540 平方米。设一大 会议室，面积为 150 平方米左右。一层南、东侧设主要出入口（6）施工场地平整，水电、道路已通。2.结构布置与计算简图2.1 结构布置根据该房屋结构的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，其建筑平面、结构平面和剖面图都已给出。主体结构 3 层局部 4 层，1、2、3、4 层层高为 4.2 米。女儿墙高为 0.5。外墙 240mm 的加气混凝土砌块，填充墙采用 200mm。门为
15、玻璃门和木门，窗为铝合金窗，楼盖及屋盖采用钢筋混凝土结构，楼板厚度取 100mm。梁板柱均采用 C30 的混凝土，其设计强度为： ， 。23.14mNfc243.1mNfc柱的截面尺寸采用轴压比来进行控制，设计的框架采用的抗震等级为三级，其轴压比限值3，各层的重力荷载代表值取为 ，边柱负载面积为 7.2 l/2 (l 为横向框架跨9.0N 214mKN2m度)，中柱的负载面积为 7.2 l 。由式 ，其中 ，来确定柱的截面面积，2cAfnFgNE取底层中柱估算柱尺寸： ，取底层柱截面尺寸为2530453.14*87*5.Ac600mm600mm。主梁高为跨度的 1/151/10，次梁高为跨度的
16、 1/181/12，梁宽为梁高的 1/31/2，取横向主梁截面尺寸为 700mm300mm，纵向次梁截面尺寸为 500mm250mm。采用独立基础，基础的埋深为 1.6m，基础高度取为 0.8m，框架见图 2.1 所示。取顶层柱的形心线作为轴线，2、3、4 高度取层高分别为 4.2m，底层标高从基础顶面取至板底。图 2.1 横向框架计算简图3.重力荷载及重力荷载代表值的计算3.1 重力荷载的计算3.1.1 屋面及楼面的永荷载标准值屋面（不上人屋面）：10mm 天棚抹灰 0.01*17=0.17KN/m 20 厚混合砂浆底板抹灰 0.02*17=0.34 KN/m30 厚挤塑板保温层 0.03*
17、0.15=0.0045 KN/m40120 厚（1.5%找坡）膨胀珍珠岩保温层 0.12*14=1.68 KN/m100 厚钢筋混凝土现浇板 25*0.1=2.5 KN/m20 厚石灰砂浆抹底 0.02*17=0.34 KN/m4 厚 SBS 防水卷材防水层 0.3 KN/m2.2 计算简图430 厚 C20 细石混凝土保温层 0.03*16=0.48 KN/m合计 5.48 KN/m楼面： 100 厚钢筋混凝土板 25*0.1=2.5 KN/m20 水泥砂浆找平层 20*0.02=0.4 KN/mV 型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/m20 厚水磨石面层 28*0.02=0.56 KN/m合计
18、 3.71 KN/m3.1.2 屋面及楼面可变荷载标准值上人屋面均布活荷载标准值 2.0 KN/m楼面活荷载标准值 2.0 KN/m屋面雪荷载标准值 0.2KN/m3.1.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载代表值的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、窗等可计算出单位面积上的重力荷载。具体计算过程如下：表 3.1 梁、柱重力荷载标准值跨次 构件 b/m hi/m r 3/mKNg/il/m个niG/KNi/1 L-1 0.25 0.5 25 3.465 7.2 52 1297.30AB L-2 0.30 0.70 25 5.726 7.2 14 577.18
19、BC L-3 0.30 0.70 25 5.726 5.4 14 432.87CD L-4 0.30 0.70 25 5.726 6.0 14 103.071DE L-4 0.30 0.70 25 5.726 6.0 14 103.071 Z-1 0.60 0.60 25 9.0 5.15 70 3538.676052.1623 L-1 0.25 0.5 25 3.465 7.2 52 1297.30AB L-2 0.30 0.70 25 5.726 7.2 14 577.18BC L-3 0.30 0.70 25 5.726 5.4 14 432.87CD L-4 0.30 0.70 25
20、5.726 6.0 14 103.0723DE L-4 0.30 0.70 25 5.726 6.0 14 103.0723 Z-2 0.60 0.60 25 9.0 4.2 70 2885.905399.394 L-1 0.25 0.5 25 3.465 7.2 30 748.44AB L-2 0.30 0.70 25 5.726 7.2 14 577.18BC L-3 0.30 0.70 25 5.726 5.4 14 432.87CD L-4 0.30 0.70 25 5.726 6.0 14 103.074DE L-4 0.30 0.70 25 5.726 6.0 14 103.074
21、 Z-2 0.60 0.60 25 9.0 4.2 48 1978.913943.55注：1） 表示单位长度构件重力； 为构件数量。gn52）梁长、柱长均取净长，梁高取净高，梁外层抹灰 20 厚重力为:0.02*0.7*2*17=0.476KN。外墙体为 240 厚的加气混凝土砌块:5.36 (查表)m3/mKN内墙体为 200 厚的加气混凝土砌块，墙面两侧各 10 的抹灰，则内墙单位墙体的重力荷载为：2*0.01*17+8.5*0.2=2.04 KN/M 玻璃门及铝合金窗单位面积重力荷载为 0.4 。2/ 一层的计算 门的计算：M-1（ ）4 个 2.1*.82.1*8415.M-2（ ）2
22、 个 m20mM-3（ ） 2 个 . .合计 25.2 m门的重量 5*.418KN 窗的计算：C-4（ ） 1 个 1.2*0.92.209.合计 1.08 m窗的重量 8*.3 墙的重量的计算：通过计算，一层外墙的墙体面积为 1049.22 ，故一层外墙的重量为：21049.22*5.36=5623.82KN. 楼板的重量的计算：楼板的面积为 2527.2 2m楼板的重量: 2527.2*3.71=9375.91KN 二.三层的计算 门的计算：M-3（ ） 2 个 2.1*. 21.*5.04m合计 5.04门的重量 5.04.16 窗的计算： C-4（ ） 1 个 1.2*0.9m2.
23、2*9.08合计 1.08 窗的重量 .08.4.3m 墙的重量的计算：通过计算，二层外墙的面积为 820.08 ，故二、三层外墙的重量为：2m820.08*5.36=4395.63KN. 楼板的重量的计算：楼板的面积为 2527.2 2楼板的重量: 2527.2*3.71=9375.91KN6 四层的计算 门的计算： M-2（ ）4 个 2.1*.m22.1*410.8mM-3（ ） 22 个 5M-4（ ） 2 个 .0.90.93.7合计 69.3门的重量 69.3*0.4=27.72KN 窗的计算：C-1（ ） 22 个 2.1*.4m2.1*241.08mC-2( ) 1 个 665
24、C-3( ) 2 个 .3.6C-4（ ） 1 个 *092*0.9合计 31.368 窗的重量 31.37*0.4=12.55 墙的重量的计算：通过计算，外墙的面积为 775.2 ,故四层外墙的重量为：2m775.2*5.36=4155.07KN.内墙的面积为 652.32，内墙的重为：652.32*2.04=1330.7328KN 板的计算：屋面板的面积为 1481.76 2m屋面板的重量： . 148.76*5.810.4KN 女儿墙的重量的计算：女儿墙的做法与外墙类似，取单位面积上重量为 5.36 ，通过计算女儿墙的面积墙的2m面积：三层 7.2*11*0.5*2+6.6*2*0.5*
25、2=92.4 女儿墙的重量为 92.4*5.36=495.26 KN四层 93.6*0.5*2+6.6*2*0.5*2+（7.8+6）*0.5*2=120.6 女儿墙的重量为 120.6*5.36=646.416KN表 3.2 各层梁、柱、门窗、墙、板的重力荷载标准值（KN）项次 层次 梁 柱 门 窗 墙 板一层 2513.49 3538.67 10.512 5623.82 9375.91二层 2513.49 2885.90 2.448 4395.63 9375.91三层 2513.49 2885.90 2.448 4395.63 9375.91四层 1964.63 1978.91 40.27
26、 5585.80 8120.04 突出屋面的电梯间和水箱的重量的计算：突出屋面的电梯间高为 3.0m 设有四个构造柱 300mm*300mm,梁为 250mm*300mm，柱的重量为：0.3*0.3*25*4.2*4=37.8KN7板的重量为：2.1*2.1*3.71=16.36KN梁的重量为： 0.25*0.3*2.1*4*25=15.75KN墙的重量为： 2.1*3.8*4*3.71=KN电梯及桥箱设备取为 200KN突出屋面的电梯间总重量为：37.8+16.36+16.36+15.75+118.42+200=404.69KN3.2 重力荷载代表值的计算重量荷载代表值取结构和构配件自重标准
27、值和各可变荷载组合之和，各层的重力荷载代表值 取各楼层标高上下各楼层的一半。 iG重力荷载代表值： 41EkEikjGQ(1) 永久荷载标准值一层永久荷载标准值： =20117.89KN1k二层永久荷载标准值： =19137.38 KN2三层永久荷载标准值： =18618.51KN3k四层永久荷载标准值： =14907.22KN4G(2) 可变荷载组合值一层到二层S=93.6*27=2527.2=S 2.0= 5054.4KN =0.51,2kQEi三层S=93.6*27=2527.2=S 3= 7581.6KN =0.53k Ei四层S=1481.76 =0.02mi=1481.76*0.2=740.88KN4KQ各层的重力荷载代表值：=22645.09KN11EkEkG21700.58KN2222409.31KN33kk14907.22KN44EEQ
