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1、五层框架商场设计毕业设计 第一章 建筑设计1.1 建筑设计说明 本设计为市某大型框架商场的建筑设计，总建筑面积为12733.2,建筑层数：五层(地上四层，用做商铺，办公室等；地下一层，用做停车场和库房存货等)。室外高差0.45m。该框架外墙采用300填充墙，办公室墙体采用200填充墙，卫生间墙体采用卫生间段墙体,部分墙体采用玻璃幕墙。1.1.1 该建筑防火说明 1.1.1.1 地下室防火根据规规定，地下室为一级防火，地下室或半地下室没500设一个防火分区，地下室仓库门设为甲级防火门。地下室楼梯设有防火墙和防火门，地下室中间为停车场，每两跨横向方向设置防火卷帘。地下室再设置两个防烟分区。每个仓库
2、放一个灭火器。1.1.1.2 上部结构防火规规定，商场防火分区为每2500一个防火分区，该建筑平面面积为2546.64，在每层的自动扶梯设计防火卷帘，在每层柱子的旁边放置两个灭火器，以防万一。在四个商场角落里放置消防栓，以备不时之需。1.2 建筑平面的设计在建筑分区上很注重建筑的功能分区，商业卖场需要的大空间布置，而办公区域需要宁静的工作环境。所以，在建筑平面设计时，充分的考虑了卖场和办公区域的协调工作，办公区域单独设置在建筑的背面。在地下室里设置了车库和库房，以及配电室，。自动扶梯的设置在商场的中央位置，便于上下人流的组织。 每一层的商品布置按照货物柜7.5米的间距进行建筑设计，便于商品货物
3、柜的摆放。每层的人流按照环形设计，人们购物时能够按照设定的路线选购商品。为便于员工的工作方便，每一层都设有员工更衣室和休息室。商场带有员工的专用进出通道，为员工的上下班带来方便，闲暇是时间更是可以，在员工休息室里，喝上一杯咖啡。上班下班之前都可以沐浴一次，让一天的心情都放松，专心的进行工作。 建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋个部分的组合关系。在平面设计中，始终需要从建筑整体空间组合的效应来考虑，紧密联系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的的可能性和合理性；也就是说，我们从平面设计入手，但是要着眼于建筑空间的组合。各种类型的民用建筑，从组合平面各部分面积的使用性质来分析，主要可归纳为使用部分和交通
4、联系部分两大类：使用部分是指主要使用活动和辅助使用活动的面积，即各类建筑物中的使用房间和辅助房间。交通联系部分是指建筑物中各个房间之间、楼层之间和房间外之间联系通行的面积，即各类建筑物中的走廊、门厅、过道、楼梯、电梯等占的面积。1.3 建筑体型和立面设计建筑物在满足使用要求的同时，它的体型、立面，以及外空间组合等，还会给人们在精神上以某种感受。建筑物的美观问题，既在房屋外部形象和部空间处理中表现出来，又涉及到建筑群体的布局，它还和建筑细部设计有关。建筑物的体型和立面，即房屋的外部形象，必须受部使用功能和技术经济条件所约束，并受基地群体规划等外界因素的影响。建筑物的外部形象，并不等于房屋部空间组
5、合的直接表现，建筑体型和立面设计，必须符合建筑造型和立面构图方面的规律性，把适用、经济、美观三者有机地结合起来。1.4 建筑结构设计1.4.1 结构选型为了使建筑物设计符合技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的要求，建筑结构方案设计与选型占有重要地位。建筑结构方案设计和选型的构思都是很细致的工作，只有充分考虑各种影响因素并进行全面综合分析，才能选出优化的方案。结构作为建筑物的骨架，形成建筑的部空间，既要满足人们的生产、生活需要，也要满足人们对建筑物的美观要求。商场建筑需要较大的部空间和较灵活的空间布置，结合抗震设防等各方面的实际需要，该商场我选取了较大柱距的框架结构。框架结构有以下优点:其一
6、，容易获得较大的部空间，结构布置灵活；其二，能够满足各种造型的需要，表面处理容易；其三，抗震性能好，防火性能优异。1.4.2 截面选取柱的截面选取先采用轴压比估算，再根据结构受力验算其承载能力。柱的高度可取层高的1/151/20,宽可取高度的12/3，故选取柱的尺寸为600600。能够满足规要求。主梁的截面高度采用其跨度的1/81/12，本建筑的柱子距离为8.1米和6.9米，主梁的截面高度取600。截面宽度取截面高度的1/21/3。实际取值为300，能够满足规要求 。1.4.3 计算方法1.4.3.1 结构布置方案 柱距：柱距采用8.1和6.9米的柱距，有利于结构的平面布置和空间利用，方便施工
7、。统一荷载：楼面活荷载按照荷载规统一采用3.5kN/m2,横载按照楼面构造层计算求的。屋面活荷载采用不上人屋面0.5kN/，雪载0.25kN/。1.4.3.2 水平荷载计算水平地震荷载采用底部剪力法计算，力采用D值法进行计算。竖向荷载在计算单元按照三角形或梯形传递，力计算采用弯矩二次分配法。1.4.4 抗震设计本设计工程位于市，按7度设防，地震分组为第一组，地震加速度为0.15g。抗震设计原则：按照“两阶段三水准”原则（小震不坏，中震可修，大震不倒）进行设计计算；按照强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件的原则进行力调整。详细计算见下面结构设计计算书。第二章 结构设计计算书 市框架结构商场2.1 工
8、程概况1. 工程名称：市某商场2. 建筑地点：省市城区十字路口3. 建筑规模： 1）建筑面积：12733.2；平面尺寸：64.8m39.3m； 2) 层数：地下一层，地上四层，室外高差0.45m，地下室层高3.9m，一层层高4.8m，二、三四层高4.2m，设计年限50年； 3）本工程为大跨度框架结构； 4）该设计底层为地下车库及仓库，一、二、三层为卖场区及服务区，四层为餐饮区和娱乐区。4. 结构类型：该商场采用钢筋混凝土现浇全框架结构，各层楼层，屋面均采用混凝土现浇结构。5. 抗震设防烈度：本工程设计位于市，按7度设防，地震分组为一组，场地类别为二类，地震加速度为0.15g，地面粗糙属于B类，
9、水平地震影响系数=0.12，特征周期=0.35，根据场地所在的设计地震分组和场地类别分别确定。2.2 设计资料 1）设计标高：室标注为0.000，相当于绝对标高现场确定，室外高差450； 2）墙身做法：墙身为轻质填充墙（蒸压粉煤灰加气混凝土砌块），外墙厚300，墙厚200，采用M7.5水泥砌筑砂浆。 墙：水泥砂浆刷乳胶漆墙面，（5厚1：3水泥砂浆打底，15厚1：3水泥砂浆抹灰，纸筋灰抹面外刷白色乳胶漆三遍），四层部分安装玻璃幕墙。 外墙：1：3水泥砂浆打底20厚，喷涂外漆涂料。 3）楼面做法：楼板顶面为25厚水泥砂浆找平，120厚混凝土现浇楼板，楼地面为15厚纸筋面石灰抹底。共160厚 4）屋
10、面做法：30厚1：3水泥砂浆保护层，三毡四油防水层，20厚1：3水泥砂浆找平层，150厚水泥蛭石保温层，120厚混凝土现浇板，V型钢龙骨吊顶。共320厚。 5）门窗做法：门厅处为铝合金门窗，其余均为木门，钢窗； 6）地质资料：属二类场地； 7）基本风压：=0.55kN/;基本雪压：=0.25kN/，=1.0 8) 楼面及屋面活荷载：3.5kN/2.3 框架计算简图和梁柱线刚度2.3.1 梁柱截面尺寸估算 1. 框架梁横截面高度h=(1/181/8)l,截面宽度b=(1/31/2)h,本结构中取h=600,b=300;框架柱截面尺寸：根据相关规定，柱截面高度h=(1/151/20)H,宽度b=（
11、1-2/3）h,本结构中柱截面取bh=600600.2. 板的厚度：160厚3. 柱高：地下室3.9米，一层4.8米，二三四层4.2米。2.3.2 重力荷载计算2.3.2.1 重力荷载标准值1. 屋面永久荷载标准值 30厚细石混凝土保护层 220.03=0.66kN/ 三毡四油防水层 0.4kN/ 20厚矿渣水泥找平层 14.50.02=0.29kN/ 150厚水泥蛭石保温层 50.15=0.75kN/ 120厚现浇混凝土板 250.12=3.0kN/ V型情钢龙骨吊顶 0.25kN/ 合计 5.35kN/框架结构计算简图2. 楼面永久荷载设计值 25厚水泥砂浆找平层 0.02520=0.5k
12、N/ 120厚现浇混凝土板 0.1225=3kN/ 15厚纸筋灰抹底 0.01516=0.24kN/ 水磨石地面 0.65kN/ 合计 4.39kN/3. 屋面及楼面可变荷载设计值 不上人屋面均布活载标准值 0.5kN/ 楼面活荷载标准值 3.5kN/ 屋面雪载标准值 0.25kN/4. 梁柱密度 25kN/ 蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 5.5kN/2.3.2.2 重力荷载代表值2.3.2.2.1 地下室1.梁、柱 表2-1 类别 净跨（） 截面 密度 体积 数量 单重（k N） 总重 (k N) 横梁 810030060025 1.242 36 31.05 1117.8 横梁 69003006
13、0025 1.026 9 25.65 230.85 纵梁 810030060025 1.242 48 31.05 1490.4中纵梁 810025050025 1.0125 5425.3125 1012.5 柱计算高度390060060025 1.404 54 35.1 1895.42. 外填充墙计算横墙：EF轴横墙：墙厚200，计算长度6900600=6300，计算高度：3900600=3300；墙重：0.36.33.35.5=22.869kN门尺寸：9002700：门洞：0.92.70.25.5=2.673kN重量：22.869-2.673=20.196kN其余横墙：墙厚200，计算长度8
14、100600=7500,；计算高度：3900600=3300，数量：21门洞尺寸：24003000；数量：6重量：514.305kN横墙总重：20.196514.305=534.501kN纵墙：墙厚200，计算长度：8100600=7500，计算高度：3900600=3300：数量：14门洞尺寸：20003000，数量：1纵墙总重：374.55kN3. 门重计算木门尺寸：9002700； 数量：1 尺寸：10003000：数量：5 尺寸：12003000; 数量：12门总重：0.15（0.92.71351.2312）=9.0945kN4. 楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算）：面积：64.8
15、39.43.23.6=2535.12恒载：4.392535.12=11129.1768kN活载：3.52535.12=8872.92kN=（1012.51117.8230.851490.41895.4）1.05534.5374.559.094511129.17680.58872.92=22650.96943kN2.3.2.2.2 第一层1. 梁、柱横梁总重：1348.65kN纵梁总重：1490.4kN柱总重：1895.4kN次梁总重：1139.0625kN2. 外墙填充墙计算：外墙：横墙：EF轴横墙：墙厚300，计算长度：6900600=6300，计算高度：4800600=4200，数量：2
16、其余横墙：墙厚：300，计算长度8100600=7500，计算高度：4800600=4200，数量：8； 门尺寸：12003000，数量：4 窗尺寸：18002100，数量：5 重量：147.015kN 纵墙：墙厚300，计算长度8100600=7500，计算高度4800600=4200，数量：16； 门尺寸：12003000，数量：8 窗尺寸：18002100，数量：22 900900， 数量：2 重量：124.433kN墙：横墙：EF轴：墙厚200，计算长度6300，计算高度4200，数量：9 门尺寸：9003000，数量：1 重量：259.394kN 其余横墙：墙厚：200，计算长度：7
17、500，计算高度：4200，数量：1 重量：16.434kN 纵墙：墙厚200，计算长度7500，计算高度4200，数量：8 门尺寸：12003000，数量：5 9003000， 数量：4 重量：245.52kN墙体总重：880.124kN3. 窗户计算： 尺寸：18002100，数量：27 900900， 数量：2重量：（1.82.1270.90.92）0.2=20.736kN4. 门重： 木门尺寸：12003000，数量：17 9003000，数量：8重量：（1.23170.938）0.15=12.42kN铝合金门窗：尺寸：12003000，数量：8重量：1.2380.4=11.52kN门
18、总重：22.94kN5. 楼板恒载、活载计算： 面积：64.839.33.23.68.18.1=2469.51 恒载：4.392469.51=10841.1489kN 活载：3.52469.51=8643.285kN=（1012.51348.651490.41895.4）1.05880.12420.73622.9410841.12420.73622.9410842.14890.58643.285=22253.77953kN2.3.2.2.3 第二、三层1. 梁、柱 横梁总重：1348.65kN 纵梁总重：1490.4kN 柱总重：1895.4kN2. 外墙填充墙计算：外墙：横墙：EF轴横墙：墙
19、厚300，计算长度6300，计算高度3600，数量：2重量：74.844kN其余横墙：墙厚300，计算长度7500，计算高度3600，数量：8窗尺寸：18002100，数量：14重量：269.082kN纵墙：墙厚300，计算长度7500，计算高度3600，数量：16窗尺寸：18002100，数量：26 900900，数量：2重量：0.37.53.65.5160.31.82.15.5260.30.90.95.52=547.965kN墙：横墙：EF轴：墙厚200，计算长度6300，计算高度3600，数量：9门尺寸：9003000，数量：3重量：0.26.33.65.590.20.935.53=21
20、5.622kN纵墙：墙厚200，计算长度7500，计算高度3600，数量：8门尺寸：12003000，数量：5 9003000， 数量：4重量：0.27.53.65.580.21.235.550.20.935.54=205.92kN3. 窗户计算玻璃幕墙：厚200，计算长度6300，计算高度3600，数量：1重量：0.26.33.61.2=5.4432kN窗尺寸：18002100，数量：40 900900， 数量：2重量：1.82.11.2400.90.91.22=183.384kN4. 门计算尺寸：12003000，数量：5 9003000， 数量：4重量：1.230.1550.930.15
21、4=4.32kN5. 楼板恒载、活载计算：面积：64.839.33.23.68.18.1=2468.51kN恒载：4.392469.51=10841.1489kN活载：3.52468.51=8643.285kN=（1348.651490.41895.41012.5）1.0574.844269.082547.965215.622205.92183.3844.3210841.14890.58643.285=22831.11635kN2.3.2.2.4 第四层1. 梁、柱主梁总重：1348.651409.4=2839.05kN柱总重：1895.4kN次梁总重：1139.06kN2. 外墙填充墙计算：
22、外墙：横墙：EF轴横墙：墙厚300，计算长度6300，计算高度3600，数量：2窗户尺寸：18002100，数量：2重量：0.36.33.65.520.31.82.12=72.576kN其余横墙：墙厚300，计算长度7500，计算高度3600，数量：8窗尺寸：18002100，数量：14重量：0.37.53.65.580.31.82.15.514=269.082kN纵墙：厚300，计算长度7500，计算高度3600，数量：16窗尺寸：18002100，数量：29 900900，数量：2重量：0.37.53.65.5160.31.82.15.5290.30.90.95.52=529.254kN墙
23、：横墙：EF轴，厚200，计算长度6300，计算高度3600，数量：6门尺寸：9003000，数量：1重量：0.26.33.65.560.20.935.5=146.718kN纵墙：厚200，计算长度7500，计算高度3600，数量：10门尺寸：12003000，数量：10 9003000， 数量：4重量：0.27.53.65.5100.21.235.5100.20.935.54=245.52kN3. 窗户计算：玻璃幕墙：数量：15门尺寸：12003000，数量：10重量：0.28.13.61.2150.21.231.210=96.336kN窗尺寸：18002100，数量：43 900900，
24、数量：2总重量：1.82.11.2430.90.91.2296.336=293.328kN4. 门重计算：门尺寸：12003000，数量：20 9003000， 数量：5重量：1.230.15200.930.155=12.825kN5. 楼板恒载、活载计算：面积：64.839.33.23.68.18.1=2469.51kN恒载：4.392469.51=10841.1489kN活载：3.52469.51=8642.285kN=（2839.051895.41012.5）1.051263.096293.32812.82510841.14890.58643.285=22899.22853kN2.3.2
25、.2.5 屋顶面积：63.839.3=2546.64kN恒载：5.352546.64=13624.524kN活载：2546.64（0.250.5）=1909.08kN=13624.5240.51909.08=14579.064kN 各质点的重力荷载代表值2.3.3 框架侧移刚度计算2.3.3.1 梁线刚度计算梁线刚度计算按公式计算，根据框架梁两边是否有混凝土楼板对梁的惯性矩分别乘以系数1（没有），1.5（一边有），2（两边有）。梁的惯性矩为混凝土弹性模量。 梁线刚度的计算 表2-2 bh （边柱）（中柱）2.3.3.2 柱线刚度计算柱线刚度计算按下式计算：柱的线刚度计算：柱线刚度的计算 表2-
26、3 层次 一层 二层 三层 四层地下室2.3.3.2.1 横向柱的侧移刚度计算柱的侧移刚度按D值法计算，公式为，为柱侧移刚度修正值，按以下公式进行计算： 一般层， 底 层，本商场可分为中框架中柱和边柱，边框架中柱和边柱。各框架柱侧移刚度计算表2-4楼层框架柱个数 -1层边框架边柱0.3610.3642386.4620.4220.38124979.22边框架中柱0.7220.44929437.460.7830.46130224.12中框架边柱0.4810.39525897.070.5630.41527208.27中框架中柱0.9620.49332322.1211.0440.507332407 1
27、层边框架边柱0.4440.1826398.420.520.2067242.22边框架中柱0.8880.30710972.9761.9280.4917226.562中框架边柱0.6940.2589070.3170.5920.2288015.67中框架中柱0.6420.2438542.9211.1840.37213078.1724层边框架边柱0.3880.1628496.720.4540.1859703.12边框架中柱0.7780.2814685.760.8440.29715577.32中框架边柱0.6060.23212168.270.5180.20610804.497中框架中柱1.0380.34
28、217937.5211.0.3618881.67横向框架层间侧移刚度 表2-5 层数 -1124 1617940.7517041.11825335.93故该框架为规则框架。2.4 横向水平荷载下框架结构的力和侧移计算2.4.1横向水平地震荷载作用下结构力和侧移计算2.4.1.1 横向自振周期横向自振周期的计算采用结构顶点的假想位移法进行计算。结构顶点的假想侧移计算： 假想位移计算表 表2-6 层次 437478.2937478.29 825335.13 0. 0.495 322831.1160309.4 825335.13 0. 0.452 222831.1183140.5 825335.13
29、 0.1 0.379 122253.78105394.3 517041.11 0.2 0.279 -122650.97128045.27 1617940.7 0. 0.计算基本周期： 2.4.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算该结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切变形为主，采用底部剪力法计算水平地震作用。结构水平地震作用标准值即底部剪力 结构基本自振周期的水平地震影响系数值， 结构等效总重力荷载， 场地土是二类土， ;因，所以应考虑顶部附加水平地震作用。当时，顶部附加地震作用系数各质点水平地震作用按 =6747.98704.9=6043.08各质点横向水平地震作用
30、及楼层地震剪力计算表表2-7层次421.822899.23499203.2140.331994.21994.2317.622831.11401827.5360.2661607.43601.6213.422831.11305936.8740.2021220.74822.319.222253.78204734.7760.135818.85641.1-14.422650.9799664.2680.06362.66003.72.4.1.3 横向水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别按 计算。各层层间弹性位移角横向地震作用下的位移计算表2-8 层次41994.282533
31、5.132.423.942001/175033601.6825335.134.321.542001/97724822.3825335.135.817.242001/72415641.1517041.117.711.448001/1297-16003.71617940.73.73.739001/1054根据最大层间弹性位移发生在第二层，其值1/7241/550,满足，符合要求。2.4.1.4 水平地震作用下框架力计算框架柱端剪力及弯矩分别按以下公式计算：、层间剪力分别取自表2-8各柱反弯点高度按确定，对于顶层柱不考虑修正，=0，底层柱=0，所选框架为规则框架，受倒三角水平力分布，值可根据查表得，
32、并对各层柱端剪力及弯矩进行计算。各柱端弯矩及剪力计算(以中框架计算)表2-9层次4321-14.24.24.24.84.41994.23601.64822.35641.16003.7825335.13825335.13825335.13517041.111617940.7边柱F轴12168.212168.212168.29070.3127208.220.2932.64570800.6060.6060.6060.6940.5630.3030.350.350.450.725.847.966.15151.2218.459.389122.85184.893.6边柱A轴10804.4910804.491
33、0804.498015.625897182939.661.8760.5180.5180.5180.5920.4810.30.350.350.450.7222.6842.6358.2133.4213.452.9279.17108.108.15253.352 中柱 E轴18881.618881.618881.613078.13324031.450.669.8100.897.71.1.1.1.1841.0440.350.450.450.440.6546.15895.634131.238212.9247.785.722116.886161.238270.9133.3 中柱 B、C、D轴17937.51
34、7937.517937.58542.932322.129.948.165.765.8951.0381.0381.0380.6420.9620.350.450.450.450.6543.95390.909124.173142.128240.82581.627111.111151.767173.712129.675梁端剪力和弯矩表2-10层次4321-1边梁AB52.9240.8150.7221.3.640.877.5121.3148.9135.98100810081008100810011.614.633.645.739.8边梁EF46.388.7217.5.959.3114.8114307.6
35、244.86900690069006900690015.329.436.676.162.5中梁BC、CD40.877.5121.3148.9135.940.877.5121.3148.9135.98100810081008100810010.719.129.936.733.5中梁DE40.877.5121.3148.9135.939.475118.1185.3159.2810081008100810081009.918.829.541.2536.4柱轴力计算表表2-11 层次 A柱B柱C柱D柱E柱F柱411.6-0.90-0.85.415.3326.23.60-1.115.944.7259.8
36、19.90-1.52381.31104.810.90357.9157.4-1144.64.600.184219.9地震作用下梁柱弯矩图梁剪力及柱轴力2.4.2 横向风荷载作用下框架结构力及侧移计算由于风荷载引起的力相对较小，故忽略不计。2.5 竖向荷载作用下框架结构力计算2.5.1 计算单元取轴线横向框架进行计算，故，直接传给该框架的楼面荷载如上图所示，计算单元围的其余楼面荷载则通过次梁或纵梁以集中力的形式传递给横向框架，作用于各节点上。2.5.2 荷载及弯矩计算2.5.2.1 恒载计算各层横梁上作用的荷载分别为纵梁、中纵梁直接传递给柱的荷载，它包括梁自重、楼板重等的重力荷载；为次梁传给横梁的
37、自重，计算如下：对于第四层：代表横梁自重，为均布荷载形式， 为屋面板传给横梁的三角荷载，四层：=0.5（4.058.1）2.0255.358.14.5=102.26kN =0.5（4.058.1）2.0255.3528.14.5=168.08kN =0.5（4.058.1）2.0255.3528.13.125=156.94kN-13层： =0.5（4.058.1）2.0254.398.14.5=90.45kN =0.5（4.058.1）2.0254.3928.14.5=144.46kN =0.5（4.058.1）2.0254.3928.13.125=133.32kN2.5.2.1 活载计算各层横梁上作用的荷载该屋面为不上人屋面，满布荷载为0.5，活载作用下各层框架梁上的荷载分布如上图所示。对于屋面：=0.5（4.058.1）2.0250.5=6.15kN =0.5（4.058.1）2.0250.52=12.3kN =0.5（4.058.1）2.0250.52=12.3kN-14层：楼面： =0.5
