商場設計土木畢業(yè)設計計算書CAD圖紙

1、1 建筑設計說明1.1 工程概況本工程為建的一棟綜合性商場，總建筑面積5472.8，此建筑縱向長為48.3 ,主體橫向長為28.8。主體結構共4層，一層高4.5,建設場地的地震基本烈度為7度，結構設計為抗震設計，場地土為類.u 設計使用年限：50年。u 建筑結構的安全等級：二級。u 建筑耐久、防火等級：級。u 屋面防水等級：級。u 框架結構環(huán)境：二a類。u 梁板環(huán)境：二類。u 風荷載：基本風壓，地面粗糙度為B類。u 雪荷載：基本雪壓。u 地震烈度：按7度設防，設計基本地震加速度值為0.15g。u 場地土性質：II類場地土場區(qū)內土層分布情況：（從自然地坪往下算）填土層：層厚0.81.0m，重度1

2、6KN/,地基承載力特征值=90;粉質粘土層：層厚0.30.6m，重度19KN/ ，地基承載力特征值=150，=6.0；粉土層：層厚0.71.1m，重度18 KN/，地基承載力特征值=120，=4.5；中砂層：層厚0.5m，重度17 KN/，地基承載力特征值=150，精密軟石層：層厚3.15.4m，重度20 KN/，地基承載力特征值=300，該層頂板埋深為2.53.8m其下為中心密實軟石層，參數同精密密實層。地下水位標高為：-4.2m。本設計為一幢商場4層。根據通風和采光要求，商場采用了南北朝向。設計室內外高差為0.600m，設置了無障礙坡道作為室內外的連接。1.2 平面設計 (1)使用部分設

3、計營業(yè)廳：營業(yè)廳是本設計的主體細胞，占據了一樓絕大部分的建筑面積。對于使用功能不同的其它用房，采取了不同的平面設計方案，采取多種面積，使得平面設計活潑不顯呆板，又能滿足多種使用需求，使得商場更具現(xiàn)代化。(2)交通聯(lián)系部分設計 入口：入口是內外聯(lián)系重要部分，以解決房屋中水平聯(lián)系和疏散問題。寬度應符合人流暢通和建筑防火的要求，本設計中主,次入口寬度都為3.6m,入口前是無障礙通道。 樓梯：樓梯是建筑中各層間的垂直聯(lián)系部分，是樓層人流疏散必經通道。本方案中設有兩部雙跑樓梯供客人使用，一個內部樓梯,樓梯間寬為3.6m，分別居于建筑物兩端。(3)平面組合設計該商場由南到北為收銀臺,營業(yè)廳,倉庫,旁邊設置

4、了與其相應的輔助用房，如：電房(暖氣房)、廁所、辦公室等。1.3 立面設計本方案立面設計充分考慮了商場對采光的要求，南面和東面均采用玻璃幕墻，樣式新穎，通徹的玻璃窗給人一種清晰明快的感覺。北面和西面采用白色小方塊瓷磚貼面，窗臺以下部分貼瓷磚以保護墻壁，不易受破壞。窗框為銀白色鋁合金，柱子四周用大理石裝飾，色彩搭配和諧，給人一種親切、和諧、放松，自由的感覺，為了使整棟建筑的立面色彩鮮明，特讓柱子外凸并把柱子的顏色和墻的顏色錯開。1.4 剖面設計(1)根據采光和通風要求，各房間均采用自然光，并滿足窗地比的要求，窗臺高800mm.(2)屋面排水采用外檐溝排水，排水坡度為2%。2 結構選型及布置2.1

5、 結構選型(1)結構體系選型：采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結構（橫向框架承重）體系；(2)屋面結構：采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板，采用上人屋面，屋面板厚80mm；(3)樓面結構：采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板，板厚80mm；(4)樓梯結構：采用鋼筋混凝土板式樓梯；(5)天溝：采用混凝土現(xiàn)澆外天溝；(6)基礎梁：采用鋼筋混凝土基礎梁；(7)基礎：采用鋼筋混凝土柱下獨立基礎。2.2 結構布置(1)結構布置包括結構平面布置和結構剖面布置。因為此設計中同一層樓面標高無變化，所以不做結構剖面布置。如屋面、各層樓面等結構平面布置，詳見結構平面布置圖；(2)結構布置圖的具體內容和要求。 屋面結構布置圖上主要的結構構件有：框架（

6、梁和柱）、屋面梁、屋面板、天溝等構件； 樓面結構布置圖上主要結構構件有：框架（梁和柱）、樓面梁、樓面板、樓梯等。2.3 材料選用(1)混凝土：全部采用 C25（）；(2)鋼筋：縱向受力鋼筋采用熱軋變形鋼筋HRB400（），其余采用熱軋光面鋼筋HPB235（）；(3)墻體：240厚的灰砂磚，尺寸為240×120×60，重度；3 框架結構內力計算3.1框架梁的截面尺寸估算梁截面高度按梁跨度的1/121/8估算，梁截面寬度按截面高度1/31/2估算： (1)框架橫梁截面尺寸 取 取 (2)次梁(框架縱梁)截面尺寸 ×6900=345 取 ×450=150 取3

7、.2 框架柱的截面尺寸估算框架柱的截面尺寸一般根據柱的軸壓比限值按如下公式估算： (3.1)本框架為抗震設計，該商場為一般建筑，且小于40m的框架結構，抗震等級為三級，則取0.9，各層的重力荷載代表值近似取，n=4，如圖3.1所示：邊柱及中柱的負載面積分別為和。邊柱： 中柱： 如取柱截面為正方形，。根據以上計算結果，并考慮其它因素，柱截面尺寸取值為：底層柱?；A選用柱下獨立基礎，基礎埋深，基礎高?？蚣芙Y構計算簡圖如圖3.1所示,取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線；梁軸線取至板底，2,3,4層柱高即層高，底層柱高度從基礎頂面算至一層樓面即，取。3.3 框架梁柱的線剛度根據規(guī)范中規(guī)定，考慮現(xiàn)澆樓板的

8、作用，對于中跨梁，取,邊框架。表3.1 橫梁線剛度類別層次橫梁(中)2.8×1048.575×10972003.573×10117.145×1011表3.2 柱線剛度層次12.8×1045.208×10955002.841×10112.8×1045.208×10942003.720×1011令各層框架梁線剛度為1，則其余各桿件的相對線剛度為： ； ； 框架梁、柱的相對線剛度如下圖3.1所示，作為計算框架各桿端彎矩分配系數的依據。圖3.1 橫向框架相對線剛度3.4 橫向框架柱側移剛度計算表3.3

9、橫向24層D值的計算構件名稱A、E軸柱0.4908250B.C.D軸柱0.65813512D=8250×2+13512×3=57036表3.4 橫向底層D值的計算構件名稱A 、E軸柱0.6685260B、C、D軸柱0.7876540D=2×5260+6540×3=301403.5 風荷載標準值計算根據設計任務書知道有關風荷載的參數，并根據建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2001知，作用在屋面梁和樓面梁處的集中風荷載標準值： （3.2） 式中，聊城基本風壓參考莘縣朝城基本風壓，；-風壓高度變化系數，地面粗糙度為B類；-風荷載體型系數，根據建筑物的體型查得：

10、；-風振系數，荷載規(guī)范規(guī)定，對于高度大于且高寬比大于1.5的房屋結構，應采用風振系數來考慮風壓脈動的影響。本建筑基本自振周期，且高寬比，所以??；-下層柱高；-上層柱高； B-迎風面的寬度，。 表3.5 各層樓面處集中風荷載標準值離地高度 17.71.201.01.290.45 4.2010.0913.51.101.01.290.45 4.24.218.519.31.001.01.290.454.24.216.825.11.001.01.290.455.54.219.43 圖3.2 等效節(jié)點集中風荷載（單位：）3.6 風荷載作用下的框架側移計算 (3.3)水平荷載作用下框架的層間位移按： 式中

11、-第j層的總剪力；-第j層所有柱的抗側剛度之和；-第j層的層間側移。第一層的層間側移值求出以后，就可以計算各樓板標高處的側移值的頂點側移值，各層樓板標高處的側移值是該層以下各層層間側移之和，點側移是所有各層層間側移之和。j層側移 頂層側移 表3.6 風荷載作用下框架側移計算表層次/h410.0910.09570360.00021/21000318.5128.60570360.00051/8400216.8245.42570360.00081/5250119.4364.85301400.00221/2318u側移驗算：對于框架結構，樓層層間最大位移與層高之比的限值為1/550，本框架的層間最大位

12、移與層高之比在底層，其值為1/2318，滿足1/2318<1/550的要求，則框架側移剛度足夠。3.7 風荷載標準值作用下的內力計算框架在風荷載（從左到右吹）下的內力用D值法（改進的反彎點法）進行計算。其步驟為：(1)求各柱反彎點處的剪力值；(2)求各柱反彎點高度；(3)求各柱的桿端彎矩及梁端彎矩；(4)求各柱的軸力和梁剪力。第層第柱所分配的剪力: ； (3.4)柱彎矩： ； (3.5)框架柱反彎點位置： (3.6)梁端彎矩：中柱節(jié)點： ； (3.7)邊柱節(jié)點： (3.8)梁端剪力: (3.9)柱軸力 (3.10) 表3.7 框架柱反彎點位置框架柱反彎點位置軸號層號h/miA軸44.21

13、.920.40000.41.6834.21.920.450000.451.8924.21.920.50000.52.115.52.520.550000.553.025B軸44.23.840.450000.451.8934.23.840.50000.52.124.23.840.50000.52.115.55.030.550000.553.025C軸44.23.840.450000.451.8934.23.840.50000.52.124.23.840.50000.52.115.55.030.550000.553.025D軸44.23.840.450000.451.8934.23.840.5000

14、0.52.124.23.840.50000.52.115.55.030.550000.553.025E軸44.21.920.40000.41.6834.21.920.450000.451.8924.21.920.50000.52.115.52.520.550000.553.025表3.8 風荷載作用下框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算風荷載作用下框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算軸號A軸 B軸 C軸層號43214321432110.0928.645.4264.8510.0928.645.4264.8510.0928.645.4264.855703657036570363014057036570365703

15、630140570365703657036301408250825082505260135121351213512654013512135121351265400.1450.1450.1450.1750.2370.2370.2370.2170.2370.2370.2370.2171.4594.1376.5711.322.396.77510.7614.072.396.77510.7614.071.681.892.13.031.892.12.13.031.892.12.13.033.6789.55613.827.955.52214.2322.634.765.52214.2322.634.762.4

16、527.81913.834.294.51814.2322.642.644.51814.2322.642.6400002.7619.37318.4128.682.7619.37318.4128.684.8412.0121.6241.752.2599.37318.4128.6824.089.37318.4128.68 表3.9 風荷載作用下框架柱軸力與梁端的計算層號 梁端剪力 柱軸力 B軸C軸41.0552.5092.5091.055-1.450 3 4.84 1.03 1.031.180.15 0 2 3.45 3.52 3.524.630.13 01 7.235.675.6711.861.56

17、 0 3.8 框架各種荷載計算3.8.1 恒載標準值計算(1) 屋面（上人）找平層：15厚水泥砂漿 防水層：（剛性）40厚C20細石混凝土防水 防水層：（柔性）三氈四油鋪小石子 找平層：15厚水泥砂漿 找坡層: 40厚水泥石灰焦渣砂漿3 找平 保溫層: 80厚礦渣水泥 結構層: 80厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 抹灰層: 10厚混合砂漿 (2) 各層樓面： 水磨石地面:包括 10mm面層20厚水泥砂漿打底素水泥結合層一道 結構層: 80厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.0825= 抹灰層: 10厚混合砂漿 合計：(3) 梁柱自重： 橫向框架梁: 結構自重： 抹灰層：10厚混合砂漿 合計：4.86KN/m次梁自重：

18、 結構自重： 抹灰層： 合計：2.44KN/m 柱自重：結構自重： 抹灰層： 合計：6.59KN/m(4) 外墻自重標準層：砌體墻： 窗間墻： 水刷石外墻面： 0.75KN/m水泥粉刷內墻面： 0.54 KN/m鋁合金窗： 0.95 KN/m 合計：17.36KN/m玻璃幕墻： 一層： 砌體墻： 水刷石外墻面： 0.75KN/m水泥粉刷內墻面： 0.54 KN/m 合計：17.71KN/m 四層：砌體墻： 窗間墻： 水刷石外墻面： 0.75KN/m水泥粉刷內墻面： 0.54 KN/m鋁合金窗： 0.95 KN/m 合計：17.36KN/m（5）內縱墻自重 縱墻： 水泥粉刷內墻面： 0.65KN

19、/m 合計：17.71KN/m (7)內隔墻自重 頂層、標準層：內隔墻： 水泥粉刷內墻面： 0.65KN/m 合計：10.06KN/m3.8.2 活荷載標準值計算(1) 屋面和樓面活荷載標準值：根據建筑結構荷載規(guī)范（GB 500092001）查得：上人屋面均布活荷載標準值： 樓面活荷載標準值： (2) 雪荷載： 屋面活荷載與雪荷載不同時考慮，兩者中取大值。3.9 豎向荷載作用下框架結構的內力計算3.9.1 計算單元取軸線橫向框架進行計算，計算單元寬度為6.90，如圖3.6所示。直接傳給該框架的樓面荷載如圖中水平陰影所示，計算單元范圍內的其余樓面荷載則通過縱向次梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用

20、在各節(jié)點上。圖3.4 橫向框架梁三角形荷載3.9.2 荷載計算1 框架梁KL承受的豎向荷載有:次梁傳來的集中荷載，與框架梁相鄰的板面三角形荷載（如圖3.4）， 框架梁自重，為均布荷載。樓面荷載分配為等效荷載。其中短向分配： 長向分配：橫向框架梁上集中荷載:（次梁250mm450mm）其中=1.2m，2b=6.9m 故有=0.95（1） AB跨框架梁 屋面板傳荷載： 板傳至梁上的三角形或梯形荷載，為簡化計算等效為均布荷載，荷載的傳遞示意圖為：恒載：活載：樓面板傳荷載： 恒載： 活載：主梁自重：4.86KN/mAB跨框架梁均布荷載為：屋面梁：恒載=9.51+4.86=14.37 KN/m 活載=板

21、傳荷載=3.0 KN/m樓面梁：恒載=4.86+4.23=9.09 KN/m 活載=5.25 KN/m由次梁傳來的集中荷載：（次梁250mm450mm）a. 樓面梁 b屋面梁WKL A軸的縱向集中荷載： 頂層柱：恒載=梁自重+板傳荷載+天溝 =4.866.9+0.956.340.6（4.5+6.9）+3.296.9=97.43KN 活載=板傳荷載=2.00.6(4.5+6.9)=13.68KN標準層：恒載=4.866.9+0.952.820.6（4.5+6.9）+2.16.9+6.594.2=94.03KN 活載=3.50.6（4.5+6.9）=23.94KN基礎頂面荷載=6.595.5+2.

22、16.9=50.74KNBC、CD跨均布荷載同AB跨。DE跨框架梁： 屋面板傳荷載同AB跨 樓面板傳荷載： 活載 四層恒載：D軸縱向集中荷載的計算： 頂層柱： 恒載=梁自重+板傳荷載+天溝 = 活載=板傳荷載= 標準層： 恒載= 活載=20.6（4.5+6.9）3.5KN/=47.88KN 基礎頂面荷載=底層墻自重+柱自重 =E軸柱縱向集中荷載的計算： 頂層柱荷載：恒載=活載=標準層：恒載= 活載= 基礎頂面恒載=(1) 恒荷載作用下的內力計算：采用分層法計算。分層法的基本假定為：（a）在豎向荷載作用下，框架側移小，因而忽略不計。（b）每層梁上的荷載對其他各層梁的影響很小，可以忽略不計。因此，

23、每層梁上的荷載只在該層梁及該層梁相連的柱上分配和傳遞。 除底層外，其余各柱的線剛度乘以0.9的修正系數，且其傳遞系數由改為。按分成法計算的各梁彎矩為最終彎矩，各柱的最終彎矩為與各柱相連的兩層計算彎矩疊加。若節(jié)點彎矩不平衡，可將節(jié)點不平衡彎矩再進行一次分配。在內力計算中，所有構件均采用彈性剛度。恒荷載作用下的彎矩圖（KN.m）恒荷載作用下的軸力圖（KN）恒荷載作用下的剪力圖（KN）(2) 活荷載作用下的內力計算：活荷載作用下的彎矩圖（KN.m）活荷載作用下的軸力圖（KN）活荷載作用下的剪力圖（KN） 4 地震作用下內力的計算 1.計算各層的重力荷載代表值 按照抗震規(guī)范規(guī)定： 式中為重力荷載代表值

24、，為結構恒載標準值，為有關活載（可變荷載）標準值，為有關活載組合值系數。 （1）四層的計算： =56.59KN/m2.1m+4.86 KN/m7.2m+2.44 KN/m6.98+56.94.86+6.346.928.8+17.366.928.8+17.366.90.5+2.16.90.5+17.716.90.5+10.0620.5（7.2-1.8）=1953.97KN（2）三層的計算 =56.594.2+44.867.2+2.446.98+4.8656.9+2.826.928.8+2.16.9+17.716.9+17.36 6.9+10.066.9=1466.98KN（3）二層的計算=6.5

25、954.2+4.867.24+4.866.95+2.446.98+2.826.928.8+17.366.9+2.16.9+17.716.9+10.066.9=1466.98KN（4）一層的計算=6.59（2.1+2.25）5+4.867.24+4.866.95+2.446.98+2.826.928.8+17.366.90.5+17.716.90.5+17.716.9+1 0.066.9=1458.65KN 活荷載： 樓面值為3.5KN/，組合值系數為0.5. 故有：=1953.97+1466.98+1466.98+1458.65+3.5 KN/ 6.9m 28.8m 1.0 4+0.35 KN

26、/ 6.9m 28.8m 0.5=9163.44KN結構的基本自振周期： 故有：，所以不考慮頂部附加地震作用系數。該工程中按7度設防，地震加速度值為0.15g，查抗震規(guī)范表可得 ，且有，故結構的底部剪力為則作用在結構各樓層上的水平地震作用力為：地震作用下框架柱及梁的剪力和彎矩的計算地震作用下框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算軸號A軸 B軸 C軸層號432143214321284.7161.3108.868.36284.7161.3108.868.36284.7161.3108.868.3657036570365703630140570365703657036301405703657036570363

27、01408250825082505260135121351213512654013512135121351265400.1450.1450.1450.1750.2370.2370.2370.2170.2370.2370.2370.21741.1823.3315.7311.9367.4538.225.7714.8367.4538.225.7714.831.681.892.13.031.892.12.13.031.892.12.13.03103.853.8833.0429.47155.880.2354.1136.64155.880.2354.1136.6469.1944.0933.0436.151

28、27.580.2354.1144.94127.580.2354.1144.94000077.91103.967.1745.3777.91103.967.1745.37103.8123.177.1262.563.74103.967.1745.37100.4103.967.1745.37地震作用下框架柱軸力與梁端的計算層號梁端剪力/KN柱軸力/KNAB跨BC跨CD跨A軸B軸C軸425.235370870.826063370.826063325.2353708-45.5906930331.517945928.849051428.849051456.75331672.668894450220.0400

29、94818.657493918.657493976.79341151.382600950114.982882312.603589912.603589991.77629382.3792924604框架內力組合 由于風荷載與地震荷載不予同時考慮，所以考慮兩大類內力組合，即風參與下的組合和地震作用下的組合，其中風作用下分為，恒載起控制作用下的組合及活載起控制時的組合。各層的內力組合見以下各表，表中的恒載和活載作用下的彎矩M為經過調幅后的彎矩（調幅系數為0.8）（1）框架梁的內力組合 AB梁效應組合層號恒載活載左風右風左地震右地震4左M-121.51 -34.75 4.84 -4.84 103.786

30、-103.79 V132.15 33.00 -1.06 1.06 -25.24 25.24 中M154.27 35.81 右M-256.95 -62.03 -2.76 2.76 -77.91 77.91 V-169.73 -40.58 -1.06 1.06 -25.24 25.24 3左M-107.62 -72.54 12.00 -12.00 123.07 -123.07 V82.50 59.82 -2.97 2.97 -31.52 31.52 中M64.20 55.92 右M-134.30 -105.42 -9.37 9.37 -103.86 103.86 V-89.91 -68.96 -2

31、.97 2.97 -31.52 31.52 2左M-95.29 -74.54 21.62 -21.62 77.12 -77.12 V80.56 60.33 -5.56 5.56 -20.04 20.04 中M73.18 55.23 右M-135.92 -103.79 -18.41 18.41 -67.17 67.17 V-91.85 -68.45 -5.56 5.56 -20.04 20.04 1左M-88.00 -66.98 41.75 -41.75 62.50 -62.50 V78.96 58.81 -9.78 9.78 -14.98 14.98 中M75.35 59.04 右M-140.

32、16 -107.16 -28.67 28.67 -45.37 45.37 V-93.45 -69.97 -9.78 9.78 -14.98 14.98 AB梁效應組合1.2恒+1.4*0.9*（活+風）1.35恒+1.4(0.7活+0.6風)1.2(恒+0.5活)+1.3地Mmax及M，VMmin及M,VVmax 及M，VMmax及M，VMmin及M,VVmax 及M，VMmax及M，VMmin及M,VVmax 及MV-195.70 -195.70 -202.16 -202.16 -301.58 -301.58 201.50 201.50 211.63 211.63 211.19 211.19

33、 230.24 243.36 206.61 -389.98 -389.98 -409.99 -409.99 -446.84 -446.84 -256.14 -256.14 -269.79 -269.79 -260.84 -260.84 -235.66 -235.66 -226.46 -226.46 -332.66 -332.66 178.12 178.12 172.49 172.49 175.87 175.87 147.50 141.47 110.59 -305.80 -305.80 -292.49 -292.49 -359.43 -359.43 -198.52 -198.52 -191.45

34、 -191.45 -190.24 -190.24 -235.51 -235.51 -219.85 -219.85 -259.33 -259.33 179.69 179.69 172.55 172.55 158.92 158.92 157.41 152.92 120.95 -317.08 -317.08 -300.67 -300.67 -312.70 -312.70 -203.47 -203.47 -195.75 -195.75 -177.34 -177.34 -242.60 -242.60 -219.51 -219.51 -227.04 -227.04 181.18 181.18 172.45

35、 172.45 149.51 149.51 164.81 159.58 125.84 -339.34 -339.34 -318.32 -318.32 -291.47 -291.47 -212.63 -212.63 -202.94 -202.94 -173.60 -173.60 BC梁效應組合層號恒載活載左風右風左地震右地震4左M-238.73 -57.64 2.26 -2.26 63.74 -63.74 V253.87 63.40 -2.51 2.51 -70.83 70.83 中M106.99 26.40 右M-212.21 -53.17 -2.76 2.76 -77.91 77.91 V-

36、147.28 -36.17 -2.51 2.51 -70.83 70.83 3左M-124.60 -98.00 9.37 -9.37 103.86 -103.86 V253.88 110.52 -2.60 2.60 -28.85 28.85 中M62.40 47.33 右M-123.59 -93.41 -9.37 9.37 -103.86 103.86 V-86.06 -63.75 -2.60 2.60 -28.85 28.85 2左M-123.87 -94.91 18.41 -18.41 67.17 -67.17 V138.25 109.05 -5.11 5.11 -18.66 18.66

37、中M58.09 45.23 右M-134.16 -100.85 -18.41 18.41 -67.17 67.17 V-87.63 -65.22 -5.11 5.11 -18.66 18.66 1左M-129.92 -99.40 28.68 -28.68 45.37 -45.37 V140.94 100.81 -7.97 7.97 -12.60 12.60 中M61.60 47.33 右M-120.87 -92.67 28.68 -28.68 -45.37 45.37 V-84.95 -63.46 -7.97 7.97 -12.60 12.60 BC梁效應組合1.2恒+1.4*0.9*（活+風）1.35恒+1.4(0.7活+0.6風)1.2(恒+0.5活)+1.3地Mmax及M，VMmin及M,VVmax 及M，VMmax及M，VMmin及M,VVmax 及M，VMmax及M，VMmin及M,VVmax 及MV-361.95 -361.95 -380.67 -380.67 -403.92 -403.92 387.69 3