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孝感学院城市建设学院 09 届毕业设计多层商场结构施工设计 第 1 页 共 12 页 本科毕业论文本科毕业论文 (设计设计) 孝感某多层商场结构施工设计孝感某多层商场结构施工设计 院院系：城系：城 市市 建建 设设 学学 院院 专专业：土木工程专业（建筑工程方向）业：土木工程专业（建筑工程方向） 学学号：号：0 5 1 8 1 4 3 0 8 姓姓名：何旭霞名：何旭霞 指导老师：黄俊舟指导老师：黄俊舟 孝感学院城市建设学院 09 届毕业设计多层商场结构施工设计 第 2 页 共 12 页 目目录录 摘要摘要 1 1 工程概况工程概况0505 2 2 建筑方案简介建筑方案简介0505 3 3 建筑设计建筑设计0505 3.1 平面设计 3.2 立面设计 3.3 剖面设计 3.4 建筑材料及做法 4 4 结构设计结构设计07.07. 4.1 结构设计原则 4.2 结构设计目的 4.3 结构设计说明 4.4 结构计算 5 5 设计总结设计总结10.10. 参考文献参考文献1212 孝感学院城市建设学院 09 届毕业设计多层商场结构施工设计 第 3 页 共 12 页 孝感某商场设计总说明孝感某商场设计总说明 摘要摘要：本设计为孝感市某商场的整体设计过程。该项目位于市中心，场地地形平 整，建设用地不受限制，与周围建筑的交通便利。商场总层层数为四层，每层层 高为 5.1 米， 总高度为 20.4 m， 占地面积为 2643.84m2， 总建筑面积约为 10600m2。 本结构采用钢筋混凝土框架结构体系，结构的抗震设防类别为丙类，设防烈度为 6 度，结构的使用年限为 50 年。按照设计任务书，依据现有的商店建筑设计 规范和建筑结构荷载规范完成本设计。设计分为建筑设计和结构设计两大 部分。建筑设计部分主要包括建筑方案设计，也就是绘制建筑平面图、立面图、 剖面图三大部分。 而在设计过程中我们则使用 Auto CAD 及天正建筑等软件对建 筑施工图进行设计。结构设计则包括结构选型、结构平面布置、框架结构设计、 荷载计算、构件配筋计算。而在结构布置中还使用了广厦 CAD 和 PKPM 等软件 对结构图进行设计。设计中选取一榀框架进行内力计算，内力组合，配筋计算， 现浇板设计、连系梁设计、楼梯设计、基础设计等。另外根据该地的工程地质条 件，对基础进行设计。 关键词关键词：工程概况建筑方案建筑设计结构设计 AbstractAbstract: The design is of the overall design process of a shopping mall inXiaogan . The project is located in the city center, site terrain formation,restrictionoflandforconstructionpurposes,andto facilitate traffic around the construction. The total number of shopping malls for four layers, with a total height of 20.4 m, covers an area of 2643.84 m2, total construction area of about 10600m2. The structure of the use of reinforced concrete frame structure, the structure of the 孝感学院城市建设学院 09 届毕业设计多层商场结构施工设计 第 4 页 共 12 页 seismic fortification for the Group C category, security intensity of 6 degrees, the structure of the life span of 50 years. Design tasks in accordance with the book, based on the existing“building design specifications shops“ and “structures load norms“ to complete the design. Design into the architectural design and structural design of two major parts. Part of architectural design project involves the construction of program design, that is, rendering the construction plan, elevation, three main profiles. In the design process we are using Auto CAD and software architecture Tianzheng construction design plans. Structural design includes the structure of selection, layout structure, the frameworkofstructuraldesign,loadcalculation,calculationof components reinforced. In the structural arrangement is also used Guangsha PKPM such as CAD and software design structure.select the design of a framework for calculating the internal force, internal force combination of reinforcement, the cast-in-place plate design, the design of link beams, staircases design, basic design. In addition, according to the engineering geological conditions, on the basis of the design. KeyKey WordsWords: Survey of the project; Scheme of the building; Architectural design; Structural design 孝感学院城市建设学院 09 届毕业设计多层商场结构施工设计 第 5 页 共 12 页 1 1 工程概况工程概况 本设计为孝感某商场的整体设计过程。结合设计任务书的要求，考虑环境 地点和地区气候条件，依据建筑相关规范的指示，力求本设计结构安全，造型经 济美观，符合现代商业街区的特色。 该工程位于孝感某主干道旁，周围建筑物环境对本建设项目无特殊要求。 气象水文地质条件：全年最高气温 41.3，最低气温-14.9，常年北、东 北风，夏季南、东南风。降雨量：全年 1203.1mm，1 小时最大降雨量 93.6mm， 年平均相对湿度为 70%80%。 2 2 建筑方案简介建筑方案简介 在平面设计时，参考建筑设计资料集的一些优秀建筑方案，尽量使自己 的设计有自己的特色。整个建筑功能分区明确，分为营业部分、仓储部分和办公 部分，这三部分既相互独立，又联系紧密。由于该商场位于某主干道旁，本设计 的主要出入口设置在东边,南边和西边，根据设计任务书的要求结合本建筑物的 具体使用功能，考虑建筑的平面布局，进行方案设计，包括平面设计，立面外观 设计等。平面选型确定后，根据规范要求确定柱网尺寸，对多个设计方案从使用 功能、结构形式、工程造价、美观效果等多方面进行比较，确定最终的方案进行 结构设计。 3 3 建筑设计建筑设计 3.13.1 平面设计平面设计 根据设计任务书上给出的场地条件， 考虑到商场对室内空间要求较大， 因此 选定结构形式为框架结构，根据建筑设计中商场设计的相关要求，此商场的柱网 尺寸确定为 7.2m7.8m。根据建筑使用功能的要求，将建筑物内部空间整体划 分为三个部分，即营业部分、仓储部分及辅助部分。根据现行商店建筑设计规 范 ，营业部分的面积约为整个建筑面积的 65%，仓储部分建筑面积不超过总建 筑面积的 20%，辅助部分的面积不超过总建筑面积的 15%。且根据规定，大中型 商店建筑应有不小于两个面得出入口与城市道路相邻，因此选择东边,南边和西 孝感学院城市建设学院 09 届毕业设计多层商场结构施工设计 第 6 页 共 12 页 边为三个主要出入口。考虑到现代百货商场的布置要求，室内采光采用的是日用 灯管，在外墙适当开窗满足自然通风的要求。 本建筑设计为四层，因此按规定设置乘客电梯，在仓储部分设置货运电梯。 根据建筑设计防火规范中商场部分的规定，商场营业厅内任何一点至最近安 全出口的直线距离不宜超过 20m，以免发生火灾时能够很快的疏散人群,因此设 置了六个安全疏散楼梯。根据防火规范的要求，楼梯入口及自动扶梯边缘均设置 防火卷帘,目的是为了把损失降到最底 3.23.2 立面设计立面设计 该商场正立面挑出弧形部分采用多个窗户， 既美观又可以很好的满足自然采 光要求，办公室玻璃窗窗台高度为 900mm，窗户高 2400mm,仓库的窗户设置为高 窗，窗台高度为 2.7m。由于建筑物特定功能的要求，在底层的所有窗户均设置 金属不锈刚防盗窗，主要通道设置防盗门，在商场的主次入口均采用不锈刚卷帘 防盗门。考虑正立面的美观，正立面不设置天沟，采用在背立面设置天沟外排水 和内天沟排水方案。 3.33.3 剖面设计剖面设计 在剖面上主要要求反映建筑物在垂直方向上各个部分的组合关系。 室内外高 差设计为 0.45m。 3.43.4 建筑材料及做法建筑材料及做法 3.4.13.4.1 墙体工程墙体工程 仓储部分、 办公部分外墙， 功能分区隔墙均采用混凝土砌块砌筑 240mm 厚外 墙，内部隔墙采用 75 级轻钢龙骨隔墙。货运电梯的电梯间墙采用 240mm 厚钢筋 混凝土剪力墙，其他墙体均为 240mm 厚填充墙。 3.4.23.4.2 门窗门窗 仓储部分采用 30003300 的双开防盗门，办公部分根据要求采用单扇和双 扇防盗门两种，营业部分采用高强钢化玻璃门，商场的出口均采用不锈钢卷帘防 盗门。在功能分区的出入口也采用的是防盗门。 3.4.33.4.3 屋面屋面 23mm 绿豆砂，三毡四油防水层，20mm 厚 1：2 水泥砂浆找平，120mm 厚水 孝感学院城市建设学院 09 届毕业设计多层商场结构施工设计 第 7 页 共 12 页 泥膨胀珍珠岩找坡层，100mm 厚钢筋混凝土现浇板，20mm 混合砂浆抹底。 3.4.43.4.4 楼地面楼地面 30mm 厚陶瓷地砖地面，20mm 厚 1：4 干硬性水泥砂浆打底，120mm 厚混凝土 现浇板，20mm 厚混合砂浆抹底。 3.4.53.4.5 散水的做法散水的做法 水泥砂浆散水宽 600mm，5%的散水坡度。 3.4.63.4.6 落水管落水管 屋面雨水口的做法按照中南地区建筑标准设计建筑图集， 落水管材料采用直 径为 100mmPVC 落水管。 4 4结构设计结构设计 结构设计包括结构选型、结构平面布置，进行结构荷载统计，选取具有代表 性的几榀构建进行内力计算，从中选取控制内力，进行配筋计算，设计小构件， 绘制施工图。 4.14.1 结构设计原则结构设计原则 结构设计的原则是安全、适用、经济、耐久、 。结构设计应注意充分发挥材 料强度，保证刚度和稳定性，增加延性以改善结构工作性能。 4.24.2 结构设计目的结构设计目的 结构设计的目的是根据建筑布置和荷载大小，选定结构类型和结构布置方 案，并确定结构各个部分用料，尺寸和构造方法，以体现结构设计原则。 4.34.3 结构设计结构设计 本工程为四层框架结。耐火等级为二级，建筑总高度为 20.4m，结构安全等 级为二级，室内设计标高为0.000m，相对于绝对标高+0.45m，室内外高差为 450mm。图纸中标高以米计，尺寸以毫米计。由于建筑物总长度为 70.2m，宽度 为 54.1 米，两个方向均满足混凝土结构设计规范GB50010-2002 第 9.1.1 条 中伸缩缝最大距离 55m 的要求，所以在横向设置伸缩缝即可满足要求。 4.44.4 结构计算结构计算 本工程主要采用弹性力学、 材料力学、 结构力学三大力学进行结构内力计算。 明确建筑材料的做法，根据任务书所给定的条件查建筑荷载规范 ，确定孝感 孝感学院城市建设学院 09 届毕业设计多层商场结构施工设计 第 8 页 共 12 页 地区的基本风压 w=0.40kN/m，基本雪压 0.5kN/m，楼面荷载的重度，及活荷载 Q=3.5kN/m，不上人屋面活荷载 q=0.5Kn/m。荷载的传递总是由小构件传递给大 构件， 一级一级往下传递。 板上荷载通过连系梁框架横梁， 框架横梁传递给柱子， 柱传递给基础。结构计算首先应该统计所有构件承受的荷载，一次由小构件到大 构件进行配筋计算，理论联系实际，并结合施工的实际要求设计，达到方便施工 的目的。 4.4.14.4.1 地震作用地震作用 本建筑抗震设防烈度为 6 度，对建筑物的影响不大，可以不计算地震作用。 因此本工程设计中未考虑地震作用的影响。 4.4.24.4.2 风荷载作用风荷载作用 根据符合面积宽度， 将风荷载换算成作用子框架每层节点上的集中荷载， 运 用 D 值法，求出柱上下端的弯矩，通过节点平衡得出梁端弯矩，由此得到风荷载 作用下的梁端弯矩及梁端剪力和柱轴力。 4.4.34.4.3 恒荷载及活荷载作用恒荷载及活荷载作用 根据荷载分布图采， 用弯矩二次分配法计算恒荷载及活荷载作用下的梁柱截 面相应的弯矩、剪力、轴力，计算过程中利用结构力学叠加法计算各个集中力作 用处的弯矩及跨中弯矩。 4.4.44.4.4 现浇板的计算现浇板的计算 因为计算所取得得板的长短跨度比为 7800/2800=2.82，即按单向板计算， 采用调幅调幅法计算板的弯矩。 为了考虑板四边与梁整体连接的中间区格单向板 拱作用的有利影响，对中间区格的单向板，其中间跨的跨中截面弯矩及支座截面 弯矩可折减 20%，但边跨中及第一内支座的弯矩不折减。 4.4.54.4.5 连系梁的计算连系梁的计算 相邻连系梁跨度相等，各跨荷载相同，按照等跨连续梁进行计算。根据教材 给出的经验公式计算梁跨中及端点的内力取值，并进行配筋计算。 4.4.64.4.6 楼梯的设计楼梯的设计 本设计采用的是板式楼梯，由梯段板、平台板和平台梁组成。梯段板和平台 梁去 1m 宽作为计算单元，根据上不传来的荷载，进行内力计算，然后进行配筋 孝感学院城市建设学院 09 届毕业设计多层商场结构施工设计 第 9 页 共 12 页 计算。对于平台梁先估算其截面尺寸，再进行内力及配筋计算。 4.4.74.4.7 梁柱的内力组合梁柱的内力组合 梁柱的内力组合根据结构规范考虑了四种内力组合形式： A：1.2 恒荷载+1.4 活荷载 B：1.2 恒荷载+1.4 风荷载 C：1.2 恒荷载+1.40.9（活荷载+风荷载） D：1.35 恒荷载+1.0 活荷载 4.4.84.4.8 框架的计算框架的计算 根据梁的内力组合选取梁端控制截面及跨中最不利弯矩、剪力进行配筋计 算，配筋应满足混凝土结构设计规范的要求。纵向钢筋的截断点，应该在不 需要点以外再延伸一定得锚固长度厚再切断，因为在不需要点截断钢筋后，该处 混凝土的拉应力会突然变大，混凝土可能在切断处出现裂缝，而该处的纵向钢筋 的强度是充分利用的，斜裂缝顶端处的弯矩也会增加，没有切断的纵筋的强度就 会超过它的抗拉强度，造成斜截面的抗拉破坏。对于梁和柱的纵筋在节点区的锚 固，一般来说，框架中间节点梁上部纵向钢筋应该贯穿中间节点，该钢筋自柱边 伸向跨中的截断位置应该根据梁端的负弯矩确定。 框架中间层端节点梁纵向钢筋 的锚固，当截面高度足够时，框架梁的上部纵向钢筋可以直接伸入节点内；当截 面高度不足以布置直线锚固长度时， 应该将梁上部纵向钢筋伸至节点外边缘向下 弯折。框架柱的纵向受力钢筋不宜在节点中切断。因为框架梁与连系梁相交处， 在框架梁局部长度上引起主拉应力，特别是当集中力作用在框架梁的受拉区，在 梁的腹部产生斜裂缝，所以应在连系梁的两端设置附加钢筋。梁的腹板高度超过 450mm 应该在梁中加上要筋，且间距不大于 200mm。 柱配筋时应该选取最不利内力组合进行配筋计算，注意： 柱为大偏心时：M 一定，N 越大，As 越小；N 一定，M 越大，As 越大。 柱为小偏心时：M 一定，N 越大，As 越大；N 一定，M 越大，As 越大。 对于柱子的箍筋， 为了提高柱端塑性铰区的变形能力， 应在柱子的重要部位 箍筋加密。 加密区一般位于各层柱的两端， 加密区长度为矩形截面柱的长边尺寸、 柱净高的 l/6 和 500mm 三者中的较大值，底层柱根加密区长度为柱净高的 l/3。 孝感学院城市建设学院 09 届毕业设计多层商场结构施工设计 第 10 页 共 12 页 而且当柱子每边的纵向钢筋多于 4 根时， 或柱短边截面宽度大于 400mm 就应设置 复合箍筋。轴心受压构件全部纵向钢筋的配筋率不得小于 0.6%；偏心受压构件 中一侧纵向钢筋的最小配筋率为 0.2%。从经济和施工方面考虑，为了不使截面 配筋过于拥挤，全部纵向钢筋配筋率不宜超过 5%。 框架梁与连系梁相交的地方， 在框架梁高度范围内会受到连系梁传来的集中 力的作用，此集中荷载靠连系梁的剪压区传至框架梁的腹部，会在梁的腹部产生 斜裂缝，而引起局部破坏，所以在框架梁和连系梁相交的地方要设置附加钢筋， 把此集中荷载传递到框架梁顶部的受压区，避免产生斜裂缝。由于框架梁的高度 800mm 超过了 450mm，所以在梁的中加上了要筋。由于在施工图纸的框架配筋图 中表现的不够清晰，只是在梁的截面图中表示。 4.4.94.4.9 基础的设计基础的设计 根据地址任务书中给出的场地条件， 本工程所在地的第一层填土： 土质松软， 结构不均匀， 不应作拟建建筑物的天然地基， 土层厚度 0.41.0m； 第二层粘土： fak=200kPa，Es=8.0kPa，土质结构均匀，属中偏高强度，中偏低压缩性土层， 可作天然地基， 土层厚度 2.53.5m； 第三层粉质粘土： fak=300kPa， Es=13.5kPa， 土质结构均匀，属高强度低压缩性土层，可作天然地基，未钻透。因此选用柱下 独立基础，基础埋深 2.0m，基础高度 1.4m，根据上部传来的内力值，初步估计 基础底面积，然后进行抗冲切验算和底板配筋计算。在基础平面布置时，考虑到 基础内有阴角（集中应力点）的影响，部分基础之间用地基梁连接起来，以消除 基础中的阴角（集中应力点） ，并且增强了基础的整体刚度。 5 5设计总结设计总结 回顾整个设计过程，在指导老师的精心指导和同学的热心帮助下，我能根据 设计进度的安排，按时按量完成自己的设计任务，对于我来说已经是一个很大的 挑战了，不过我的毕业设计也在此时大功告成了。 在这一个多月中，在刚刚进行建筑选型以及结构选型过程中，由于本身存在 不足之处，将建筑结构等相关因素结合考虑进行综合设计还是存在很多的问题， 建筑功能要求，构传力途径，结构类型的选择都是相互联系的，考虑欠周到，有 时候很麻烦。特别是在进行设计的过程中，由于建筑平面布置偏于复杂，导致在 孝感学院城市建设学院 09 届毕业设计多层商场结构施工设计 第 11 页 共 12 页 在接下来的结构设计中的结构选型出现大量的问题； 特别是在局部的悬挑结构设 计，传力途径错误，出现了悬挑构件笨重，选择不合理；在进行基础设计时，根 据一层建筑的布局设置的基础，存在阴角，也就是应力集中点，在发生地震时， 容易在阴角处破坏基础。经过指导老师的多方讲解，对结构进行重新的优化。最 终在老师的耐心指导下顺利完成结构设计部分。在计算机制图的过程中，通过反 复地修改，熟练地掌握了 AUTOCAD2004、天正建筑等软件，对各个功能和快捷键 有了进一步地熟悉。 在此过程中， 我对制图规范有了较为深入地了解， 对平、 立、 剖面图的内容、线形、尺寸标注等问题上有了更为清楚地认识。在结构设计中， 也花了大量的时间去阅读规范，进一步学习了 PKPM 计算广厦 CAD 软件。通过手 算一榀框架，使我深刻地领会了框架、楼梯、板、基础等部分的设计流程、简化 措施、计算方法以及相关规范，重视了以前曾经忽视的建筑构造措施，也使我的 设计更加接近于实际工程。 通过这次毕业设计，我真正体会到了作为工程设计人员的不易和肩上的责 任。 因为稍微一个疏忽都有可能造成严重的后果。这就要求我们要有谨慎和严谨 的头脑。只有认认真真的、脚踏实地的、一丝不苟的做好每一步，我们才能最终 把事情做好。大学四年弹指一挥间，大学生活即将画上句号。毕业设计是对四年 专业知识的一次综合应用、扩充和深化，也是对我理论运用实际的一次锻炼。毕 业设计过程中