某商场框架结构 毕业设计.doc

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1、1 建筑设计31.1建筑简介31.1.1建筑场地及使用要求31.1.2平面总布置图31.1.3防火分区表41.1.4门窗明细表41.1.5装修明细表51.2设计思路51.3施工说明及注意事项61.4设计依据62 结构设计72.1设计资料72.1.1工程概况72.1.2设计依据72.1.3气象资料72.1.4地质条件82.1.5材料条件82.1.6抗震设防82.2结构选型与基本方案确定92.2.1结构选型92.2.2 结构承重方案选定92.2.3基础选型102.3计算模型的确定102.3.1结构构件截面尺寸初估102.3.2 计算单元的选取112.3.3计算简图及抗侧移刚度的确定122.4楼盖及

2、屋盖设计142.4.1屋盖的设计142.4.2楼盖的设计152.4.3设计资料152.5荷载计算152.5.1竖向恒荷载计算152.5.2 竖向活荷载计算192.5.3水平风荷载计算222.5.4水平地震荷载计算232.6内力计算282.6.1竖向恒荷载作用下内力分析282.6.2竖向活荷载作用下内力分析412.6.3水平风荷载作用下内力分析522.6.4水平地震荷载作用下内力分析592.7 内力组合652.7.1梁内力组合662.7.2柱内力组合712.8 截面配筋计算762.8.1梁的配筋计算762.8.2柱的配筋计算832.8.3次梁的配筋计算902.8.4板的配筋计算932.9楼梯设计

3、962.9.1 设计示意图962.9.2 基本资料962.9.3梯段板设计972.9.4平台板设计982.9.5平台梁设计992.10 基础设计1002.10.1 基础类型及计算形式1002.10.2 几何数据及材料特性1012.10.3 荷载数据1012.10.4 修正地基承载力1012.10.5 轴心荷载作用下地基承载力验算1022.10.6 偏心荷载作用下地基承载力验算1022.10.7 基础抗冲切验算1022.10.8 基础局部受压验算1032.10.10施工配筋图1043 施工组织设计1053.1设计目的1053.2工程概况1053.2.1 建筑概况1053.2.2结构概况1053.

4、2.3地形、地质概况1063.3施工总体部署1063.3.1施工的准备工作1063.3.2 基础工程的准备1073.3.3 全工地性施工准备1073.3.4 单位工程的施工条件准备1073.3.5 分项工程作业条件准备1073.3.6施工的总体流向和施工顺序1073.3.7施工流水段的划分1083.4施工方案1083.4.1土方工程1083.4.2 地基基础工程1093.4.3主体工程1093.4.4屋面工程1133.4.5装饰装修工程1143.5施工进度计划1163.6技术措施1163.7施工平面布置图118参考文献118致谢1191 建筑设计1.1建筑简介1.1.1建筑场地及使用要求本工程

5、拟建地点为青岛市崂山区，功能为一购物中心-乐天商场，由主营业楼和辅楼组成。占地东西向130.0m，南北向90.0m，其周围环境南靠60m宽的城市干道，东靠一条15m宽的公路出于商业区和居民区的交汇处，用地面积11700，总建筑面积16325，其中主营业楼面积11525，设置室外停车场。 主营业楼及辅楼为四层，室内外高差为0.45m，每层层高4.8m，本工程建筑耐久年限为50m。主营业楼周围设有环形的宽710m的消防通道，建筑耐火等级级，商场内设四部疏散楼梯，商场内最远点至疏散楼梯的距离不大于20m，每个疏散楼梯均设防火卷帘。室内均布10支室内单栓消火栓。室外设2支室外地上式消火栓，满足消防要求

6、。抗震设防烈度6度，建筑场地类，地震分组第二组。基本要求：所有的填充墙一律砌到结构板底，梁底封堵严密成整体，建筑材料采用粉煤灰砌块。（1） 装修采用不燃或难燃的材料。（2） 建筑材料的燃烧性和耐火性均应满足建筑设计防火规范中耐火等级的要求。（3） 消防设备和器材选用消防部门核准产品。1.1.2平面总布置图图1.1平面总布置图1.1.3防火分区表 表1.1防火分区表 1.1.4门窗明细表表1.2门窗明细表 1.1.5装修明细表表1.3装修明细表 1.2设计思路根据商场的使用功能，组织好顾客流线、货运流线、店员流线和城市交通之间的关系，避免相互干扰。根据大型商场对商场的两大部分：主营业楼和辅楼进行

7、了合理安排。考虑到商场要求有较大空间及灵活布置的特点，采用7.5m7.5m的框架结构，确定层高时考虑吊顶，管线安放等问题，确定层高4.8m，为尽量减轻重量，围护墙采用砌块填充墙，内部采用一些轻质隔墙，根据建筑要求，将营业厅部分与辅楼分开，之间用通廊相连接。楼梯根据客人流量计算出疏散宽度，从而得出每个楼梯的宽度，为满足疏散要求，还应使商场内部每个人在出现紧急情况时距离最近的楼梯不超过20.00m。同时设置一部自动扶梯，方便残疾人的进出。为满足防火要求，楼梯间采用封闭楼梯间，楼梯间的门应朝向疏散方向，且满足要求宽度，同时应设置防火分区，但考虑到使用要求，在此只将自动扶梯用防火卷帘封闭，其余部分设置

8、自动喷淋系统。按照人的购物心理，将人流较大的自选商场、快餐放在首层，将家电、衣服、鞋帽、饰品等放置在上部，符合人们的购物顺序，顶层布置9个展销厅，方便厂家展示产品，并配有洽谈室和会计室，考虑到展销厅营业时间与营业厅的不同步，在设置楼梯时应满足在营业厅非营业时间能保证人能到达展销厅，同时又应该达到疏散要求。1.3施工说明及注意事项（1）该地皮土地坚硬，通过铲平后进行地基处理。（2）土建施工必须和设备工种密切配合，做好预埋管道、预留洞口、预埋件以及设备吊装孔等，严禁事后凿洞。（3）施工单位除按图纸施工外，必须严格遵守国家颁发的建筑及施工工程验收规范和工程质量鉴定标准。（4）施工过程中发现问题应及时

9、与设计单位联系，协商解决。（5）本工程所用材料和设备必须符合国家颁定的质量标准，选用建筑制品及建筑材料的厂家必须有相关部门的之间证明。（6）施工单位在施工前应组织各工种熟悉图纸，做好施工组织设计。（7）外装修材料经审定后，再进行全面施工。1.4设计依据 主要参考规范和图书：商店建筑设计规范（JGJ-48-88）建筑结构制图标准（GBJ50105-2001）总图制图标准（GB50103-2001）房屋建筑制图统一标准（GBJ50001-2001）民用建筑设计通则（JGJ37-87）山东省建筑做法内容（DBJT14-2）建筑设计防火规范（GBJ 16-87）建筑抗震设计规范（GB50011-200

10、1）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）建筑地基基础设计规范（GB50004-2002）建筑结构设计规范应用图解手册2 结构设计2.1设计资料2.1.1工程概况本工程拟建地点为青岛市崂山区，功能为一购物中心-乐天商场，由主营业楼和辅楼组成。占地东西向130.0m，南北向90.0m，其周围环境南靠60m宽的城市干道，东靠一条15m宽的公路出于商业区和居民区的交汇区，用地面积11700，总建筑面积16325，其中主营业楼面积11525，辅楼面积4800，设置室外停车场。 主营业楼为四层，每层层高4.8m，整体结构为现浇框架结构，室内相对标高0.

11、000，室内外相对高差-0.45m。基础采用柱下独立基础。2.1.2设计依据（1）甲方提供的地质报告及业主的使用要求和有关工种提供的资料。（2）设计使用的主要规范：混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）建筑结构平法制图规则建筑结构静力计算手册建筑结构构造资料集2.1.3气象资料基本雪压 s0=0.20KN/；基本风压 w0=0.60KN/；夏季主导风向为东北风，海滨城市，夏季最高气温37C，计算温度为35C，冬季最低气温-15C，计算温度为6C

12、。常年降水量730mm，小时最大降雨量62mm。2.1.4地质条件（1）根据地质报告，场区地形平坦，各土层情况自地表向下依次为杂填土，厚度1.5m粉砂，厚度3m，承载力特征值fak=120kPa砾砂，厚度6m，fak=250kPa花岗岩强风化带，厚度2.4m，fak=1200kPa花岗岩微风化带，厚度2.6m，fak=6000kPa。示意图见图2.1 图2.1 地质剖面图（2）场区地下水为第四系孔隙水，主要含水层为砾砂层。地下水稳定水位埋深55.9米。场区常年地下水位一般变幅约2米。水质无侵蚀性。（3）青岛地区季节性冻土深度：0.5m2.1.5材料条件混凝土强度等级C30；梁内受力纵筋为HRB

13、335，其他为HRB235钢筋；填充墙为190mm厚粉煤灰轻渣空心砌块，中间隔墙为120mm厚轻质GRC空心隔墙板；自动扶梯采用XO21NS/G-30度自动扶梯。2.1.6抗震设防设计使用年限50年；一类环境；抗震设防烈度6度，设计基本地震加速度值0.05g；设计地震分组为第二组；抗震等级四级；建筑场地类别：II类。2.2结构选型与基本方案确定2.2.1结构选型考虑到商场的跨度较大，内部布置多变，现采用大跨度现浇钢筋混凝土框架结构，横向承重体系，跨度为7.5m，楼板采用现浇，为满足使用要求，取各层层高为4.80m。基础采用柱下独立基础。楼盖采用现浇钢筋混凝土单向板楼盖。此结构总长度为75m55

14、m，本应设置伸缩缝，此结构拟采用留置后浇带的方法。结构柱网布置见图2.2图2.2 柱网布置图2.2.2 结构承重方案选定采用纵横墙承重方案，满足抗震地区结构设计要求。优点：适宜楼面有较大荷载和较大开间，具有较好的整体工作性能，对抗震有利。缺点：不大利于设备管线的穿行，也不能获得较高的室内净高。2.2.3基础选型柱下独立基础。这种基础抗弯抗剪性能良好，且常用于多层框架结构和多层砖混结构中，再加上青岛地基相对良好，故这种基础特别适用于本方案。2.3计算模型的确定2.3.1结构构件截面尺寸初估梁的截面尺寸应满足承载力、刚度及延性要求。截面高度一般取梁跨度l的1/121/8，当梁的负载面积较大或荷载较

15、大时，宜取上限值。为防止梁产生剪切脆性破坏，梁的净跨与截面高度之比不宜小于4。梁的截面宽度可取1/31/2梁宽，同时不小于1/2柱宽，且不应小于250mm。（1）板厚按高跨比条件：hL/35,且mm则：取板厚h=100mm，屋面、楼面均取100mm。（2）框架梁主梁： 截面高度h=(1/101/14)7500=536mm750mm 取h=700mm。 截面宽度b=(1/31/2)h=200mm300mm 取b=300mm。次梁： 截面高度h=(1/121/18) 7500=417mm625mm 取h=500mm。 截面宽度b=(1/31/2)h=187mm250mm 取b=250mm。（3）框

16、架柱柱截面尺寸可根据柱的轴压比限值按下列公式估算： ， 式中：N柱组合的轴压设计值；F简支状态计算的每层柱的负载面积，由本柱与相邻柱之间距离一半来计算负荷面积； gE 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可根据实际荷载计算，也可近似取1215kN/m2此处取15 kN/m；考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，取1.2；n验算截面以上楼层层数； AC 为柱截面面积；fC 混凝土轴心抗压强度设计值；框架柱轴压比限值，此处可进似取，即对一级、二级和三级抗震等级，分别取0.7，0.8和0.9。可得：边柱 Ac中柱 Ac 如取柱截面为正方形， 则近似取边柱截面高度为365mm365mm，中柱截面高度为

17、515mm515mm。取柱截面尺寸为600mm600mm。（4）基础选用柱下独立基础，基础埋深2m；距基顶0.5m。取顶层的形心线作为框架柱的轴线；梁轴线取至板底，24层柱高即为层高取4.8m；底层柱高度从基础顶面取至一层板底，即底层计算高度H1=4.8+0.45+0.5=5.75m. 2.3.2 计算单元的选取取轴线2为计算单元，计算简图如图2.3：图2.3 计算单元简图2.3.3计算简图及抗侧移刚度的确定1、抗侧移刚度的计算：（1） 柱线刚度计算： 框架梁的跨度：框架梁的跨度等于柱轴面形心轴线之间的距离。框架柱底层柱计算高度：底层柱高从基础顶面算至二层楼面。根据地质资料（最后由老师统一提供

18、），确定基础顶面离室外地面为500mm，室内外高差为450mm，由此可求得底层柱计算高度为：H=4200+500+450=5150 除底层柱外的其余各层柱计算高度均为建筑层高 表2.1 柱线刚度层次柱号Z截面（mm）柱高H(mm)E（N/mm2）（mm4）（Nmm）底层1600*60058003.01041.0810101.86E106二-四层2600*60048003.01041.0810102.25E106 （2） 各跨梁线刚度的计算 表2.2 梁线刚度框架横梁跨度l(mm)截面(mm2)E（N/mm2）（边）（中）边框架 左（KL2）7500300*7003.01048.5810912.

19、871091.715E106中（KL3）7500300*7003.01048.5810912.871091.715E106右（KL4）7500300*7003.01048.5810912.871091.715E106中框架左（KL2）7500300*7003.01048.5810917.161092.29E106中（KL3）7500300*7003.01048.5810917.161092.29E106右（KL4）7500300*7003.01048.5810917.161092.29E106 （3）抗侧移刚度计算 表2.3 柱抗侧移刚度楼 层简 图K一般层底 层层次柱类型（一般层）（底层）（

20、一般层）（底层）底层中柱B、C2.462 0.6641.322104边柱A、D 1.231 0.5361.0671042到4层中柱B、C 2.035 0.5041.772104边柱A、D1.018 0.3371.185104 2 计算简图图2.4 计算简图和框架线刚度图2.4楼盖及屋盖设计楼盖采用现浇钢筋混凝土双向板楼盖。(7.5/2.5=3，按单向板计算)2.4.1屋盖的设计本工程屋面采用平屋顶形式，平屋顶排水坡度为2%，排水方式为内排水。屋面做法采用98j1-工程做法中柔性防水，采用三级防水构造，设置一道防水设防，聚苯乙烯泡沫塑料板保温层屋面。屋面做法：（一）10mm天棚抹灰 （二）100

21、mm现浇屋面板 （三）20厚混合砂浆板底抹灰 （四）120厚1:8膨胀珍珠岩1.5%找坡层 （五）30厚挤塑板保温层 （六）4厚（一层）SBS防水卷材防水层 （七） 30mm厚C20细石混凝土保护层 2.4.2楼盖的设计确定主梁的跨度为:横向：7.5m；纵向：7.5m；板的跨度为2.5m。板厚100mm，次梁截面250mm500mm，主梁截面300mm700mm。楼面做法： （一）100厚现浇钢筋混凝土板 （二）10厚素水泥浆一道（三）20厚1：2水泥砂浆找平层（四）5厚M907石材胶粘剂粘贴20厚磨光大理石板，稀水泥浆填缝、刷草酸、打蜡2.4.3设计资料1、楼面荷载：均布活荷载标准值：3.5

22、KN/。2、屋面荷载：不上人屋面均布活荷载标准值：0.5KN/3、材料：混凝土强度等级C30；梁内受力纵筋为HRB335，其他为HRB235钢筋。2.5荷载计算2.5.1竖向恒荷载计算说明：（1） 由于要进行内力组合，因此竖向荷载中的恒载部分与活载部分应分别计算，且都用标准值计算。（2） 活荷载取值：不上人屋面0.5kN/m2,楼面标准活荷载2.0kN/m2（3） 墙身做法：填充墙为190mm厚粉煤灰轻渣空心砌块，中间隔墙为120厚轻质GRC空心隔墙板。内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚20mm，乳胶漆内墙涂料两度。女儿墙墙体为240mm厚粘土空心砖，高600。外墙墙体为240mm厚粘土空心砖，

23、外墙贴釉面砖。（4） 楼（屋）面做法参照楼盖及屋盖设计部分。（5） 部分恒荷载标准值：钢筋砼：25kN/m3 ; 水泥砂浆：20.0kN/m3 玻璃幕墙：1.2 kN/m2填充墙：19kN/m3 矿渣水泥：14.5 kN/m3 混合砂浆：17 kN/m3水磨石：28kN/m3 1、屋面框架梁线荷载标准值： 10mm天棚抹灰 0.01170.17 KN/m2100mm现浇屋面板 0.1025=2.50 KN/m220厚混合砂浆板底抹灰 0.0217=0.34 KN/m2120厚1:8膨胀珍珠岩1.5%找坡层 0.1214=1.68 KN/m230厚挤塑板保温层 0.030.15=0.0045KN

24、/m24厚（一层）SBS防水卷材防水层 0.3 KN/m230mm厚C20细石混凝土保护层 0.0316=0.48 KN/m2 屋面恒荷载 5.48 KN/m22、楼面均布荷载： 100mm厚钢筋混凝土现浇板 250.1=2.5 KN/m220mm厚水泥砂浆找平层 200.02=0.4 KN/m2 20mm厚水磨石面层 280.02=0.56 KN/m2V型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/m2 小计 3.71 KN/m23、作用在顶层框架梁上的线荷载为：框架梁自重 KN/m 梁测粉刷 KN/m屋面板传给梁 KN/m 小计： 13.47 KN/m4、作用在13层框架梁上的线荷载为：框架梁及梁侧粉刷

25、 4.5+0.408=4.91KN/m填充墙自重及墙面粉刷 KN/m楼面板传给梁 KN/m 小计： 19.73 KN/m5、顶层次梁线荷载：次梁自重： KN/m 抹灰粉刷： KN/m 屋面板传给梁： KN/m 小计： 15.77 KN/m6、顶层次梁传给主梁集中荷载（作用点在主梁1/3处）： 7、13层次梁线荷载：次梁自重： KN/m 抹灰粉刷： KN/m 楼面板传给梁： KN/m 小计： 11.57 KN/m8、13层次梁传给主梁集中荷载（作用点在主梁1/3处）：屋面框架节点集中恒荷载标准值计算：1、 顶层边柱纵向框架梁自重 0.30.77.525=39.38KN梁侧粉刷 20.02（0.7

26、-0.1）7.517=3.06KN0.6m高女儿墙自重 0.67.50.2419=20.52KN 粉刷 210.027.517=5.1KN面砖 17.50.5=3.75KN纵向梁传来屋面板自重 KN 小计： 122KN2、顶层中柱：纵向框架梁自重 0.30.77.525=39.38KN梁侧粉刷 20.02（0.7-0.1）7.517=3.06KN纵梁传来屋面板自重 KN 小计： 142.82KN楼面框架节点集中恒荷载标准值计算：1、13层边柱： 纵向框架梁自重 0.30.77.525=39.38KN梁侧粉刷 20.02（0.7-0.1）7.517=3.06KN纵向梁传来楼面自重 KN 小计：

27、76.42KN2、13层中柱：纵向框架梁自重 0.30.77.525=39.38KN梁侧粉刷 20.02（0.7-0.1）7.517=3.06KN纵梁传来屋面板自重 KN 小计： 110.4KN竖向恒荷载作用下计算简图 图2.5 竖向恒载作用简图2.5.2 竖向活荷载计算活荷载取值：不上人屋面0.5kN/m2,楼面2.0kN/m21、 作用在顶层框架梁上的线荷载为：屋面板传给梁 KN/m 小计： 0.78 KN/m2、作用在13层框架梁上的线荷载为：楼面板传给梁 KN/m 小计： 3.13 KN/m3、顶层次梁线荷载： 屋面板传给梁： KN/m 小计： 1.19 KN/m6、顶层次梁传给主梁集

28、中荷载（作用点在主梁1/3处）： 7、13层次梁线荷载： 楼面板传给梁： KN/m 小计： 4.74 KN/m8、13层次梁传给主梁集中荷载（作用点在主梁1/3处）：屋面框架节点集中活荷载标准值计算：1、 顶层边柱纵向梁传来屋面板自重 KN 小计： 4.58KN2、顶层中柱：纵梁传来屋面板自重 KN 小计： 9.16KN楼面框架节点集中恒荷载标准值计算：1、13层边柱： 纵向梁传来楼面自重 KN 小计： 18.32KN2、13层中柱：纵梁传来屋面板自重 KN 小计： 36.64KN竖向活荷载作用下计算简图 图2.6 竖向活载作用简图2.5.3水平风荷载计算（水平荷载包括水平风荷载与水平地震荷载

29、）1、风压标准值计算公式： 式中：表示风荷载标准值（）； 表示作用在每层上风的作用力（KN）； A表示风作用在每层建筑上的面积（）； 表示高度Z处得风振系数； 表示风荷载体型系数； 表示风压高度变化系数； 表示基本风压；2、因为结构高度，所以可取；对于矩形平面，可由荷载规范查的（地面粗糙度C类：有密集建筑群的城市市区）。将风荷载换算成作用于框架各层节点的集中荷载，风荷载计算见下表2.3：表2.4 风荷载计算过程表3、风荷载作用下的结构计算简图： 图2.7 风荷载作用下的结构计算简图2.5.4水平地震荷载计算多层及高层房屋集中到楼盖及屋盖处的重力荷载代表值为：Gi=恒荷载+0.5活荷载。为简化计

30、算，楼面以下本层的柱、墙自重及楼面荷载集中在楼盖处；顶层的柱、墙自重（取一半），屋面荷载、女儿墙全部集中在屋盖处。1、重力荷载代表值（1）顶层G4的计算屋面恒载 女儿墙总重 次梁自重： 主梁自重： 柱自重（取一半）： 围护墙自重： 恒载小计： 30593.87KN0.5倍活载 kN(2)第三层G3的计算楼面恒载： 次梁自重： 主梁自重： 柱自重： 围护墙自重： 恒载小计： 22520.76KN0.5倍活载 (3) 第二层的计算楼面恒载： 次梁自重： 主梁自重： 柱自重： 围护墙自重： 恒载小计： 23072.48KN0.5倍活载 (3) 底层的计算 参照第二层楼面恒载： 次梁自重： 主梁自重： 柱自重： 围护墙自重： 恒载小计： 23072.48KN0.5倍活载 (5)房屋总重力荷载代表值轴压比验算：（柱为C30混凝土，共65根柱）满足要求。按顶点位移法计算，考虑轻质填充墙对刚度的影响，取基本周期调整系数=0.6。计算公式为，式中为顶点位移（单位为m），按D 值法计算。各参数的计算方法：K（右图所示）： （一般层） （底层）i 表示线刚度 ：（一般层） （底层）（一）、风荷载作用下侧移刚度D值计算 1、顶层及中间层D值 边柱： 中柱： 二、三、四层 2、底层D值边柱： 中柱： 底层 表2.5 每层框架柱总D值计算D轴C轴B轴A轴每轴根