土木工程毕业设计（论文）-某5层商场设计计算书.doc

1 目目 录录 第一章第一章 建筑设计建筑设计 .4 1.11.1 设计资料设计资料.4 1.21.2 设计思路及工程概况设计思路及工程概况.4 1.31.3 工程构造工程构造.5 1.3.11.3.1 基础基础.5 1.3.21.3.2 墙体墙体.5 1.3.31.3.3 楼梯设计楼梯设计.5 1.3.4 自动扶梯选型自动扶梯选型.6 1.3.51.3.5 门窗门窗.7 1.3.61.3.6 女儿墙及屋面排水女儿墙及屋面排水.7 1.3.71.3.7 楼面构造楼面构造.7 1.3.81.3.8 屋面构造屋面构造.7 第二章第二章 重力荷载代表值重力荷载代表值 .8 2.1 构件尺寸构件尺寸.8 2.2 材料自重及荷载材料自重及荷载.9 2.32.3 荷载汇集计算荷载汇集计算.9 2.3.12.3.1 屋面线荷载标准值屋面线荷载标准值.10 2.3.22.3.2 楼面线荷载标准值楼面线荷载标准值.10 2.3.3 墙墙.11 2.3.4框架梁框架梁.12 2.3.5 框架柱框架柱.13 2.4 重力荷载代表值的计算重力荷载代表值的计算.13 2.4.1 第第5层上半层层上半层.13 2.4.2 5层的下半层和层的下半层和2层的上半层层的上半层.15 2.4.3 2层下半层和层下半层和1层上半层的计算层上半层的计算.17 第三章第三章 水平地震作用分析水平地震作用分析 .19 3.13.1 梁的刚度与柱的刚度计算梁的刚度与柱的刚度计算.19 3.1.1 梁的刚度计算梁的刚度计算.19 3.1.2 柱的刚度计算柱的刚度计算.20 3.23.2 水平地震作用力计算水平地震作用力计算.20 3.2.13.2.1 框架自震周期的计算框架自震周期的计算.20 2 3.2.23.2.2 多遇水平地震作用标准值及位移的计算多遇水平地震作用标准值及位移的计算.21 3.2.33.2.3 框架梁柱线刚度计算框架梁柱线刚度计算.23 3.2.43.2.4 水平地震作用内力分析水平地震作用内力分析.25 第四章第四章 竖向荷载作用下框架的内力分析竖向荷载作用下框架的内力分析 .31 4.14.1 恒载作用下框架内力计算恒载作用下框架内力计算.31 4.1.14.1.1 荷载及计算简图荷载及计算简图.31 4.1.24.1.2 框架弯距计算框架弯距计算.35 4.1.34.1.3 梁端剪力及柱轴力计算梁端剪力及柱轴力计算.38 4.2 活载作用下框架内力计算活载作用下框架内力计算.42 4.2.1 荷载及计算简图荷载及计算简图.42 4.2.24.2.2 框架弯矩计算框架弯矩计算.45 4.2.3 梁端剪力及柱轴力的计算梁端剪力及柱轴力的计算.45 第五章第五章 内力组合内力组合 .48 5.15.1 梁端柱边各控制截面的弯矩计算梁端柱边各控制截面的弯矩计算.49 5.25.2 弯矩调幅弯矩调幅.51 5.3.5.3.内力组合计算内力组合计算.52 5.3.15.3.1 梁的内力不利组合梁的内力不利组合.52 5.3.25.3.2 柱的柱的内内力不利力不利组组合合.53 第六章第六章 框架截面设计和配筋框架截面设计和配筋 .53 6.16.1 框架梁正截面设计框架梁正截面设计.54 6.1.16.1.1 各控制截面的最不利承载力各控制截面的最不利承载力.54 6 6. .1 1. .2 2 梁的正截面设计梁的正截面设计.54 6.1.36.1.3 正截面受弯承载力计算正截面受弯承载力计算.55 6.26.2 梁的斜截面设计梁的斜截面设计.60 6.2.16.2.1 第第 5 5 层截面计算层截面计算.60 6.36.3 框架柱的截面设计框架柱的截面设计.77 6.3.16.3.1 轴压比验算轴压比验算.78 6.3.26.3.2 柱的计算长度柱的计算长度.78 6.3.36.3.3 柱的正截面配筋计算柱的正截面配筋计算.78 6.3.46.3.4 柱的斜截面配筋计算柱的斜截面配筋计算.83 6.46.4 板的配筋计算板的配筋计算.87 6.4.16.4.1 板区分格板区分格.87 第七章楼梯配筋计算第七章楼梯配筋计算 .92 7.17.1 梯段板设计梯段板设计.92 3 7.27.2 斜梁设计斜梁设计.94 7.37.3 平台板设计平台板设计.95 7.47.4 平台梁设计平台梁设计.95 第八章第八章 基础设计基础设计 .97 8.18.1 工程概况工程概况.97 8.1.18.1.1 桩基础设计桩基础设计.97 第九章第九章 英文翻译英文翻译 .99 第十章第十章 专题部分专题部分 .104 4 第一章 建筑设计 1.11.1 设计资料设计资料 工程名称：嘉阳商场 层高及空间设置：该商场分为 5 层，底层层高为 5.4 米，标准层为 4.8 米。内设库房、影业厅、行政办公及福利用房等，并适当考虑设置顾客休闲空间。 建筑面积：总建筑面积约为 12300m2 地基承载力：粘质粘土 140 KPa；中粗砂 160 KPa；砾砂 320 KPa 冻土深度：1.2m 抗震设防烈度：7 度 场地土类别：中硬场地土，II 类。 1.21.2 设计思路及工程概况设计思路及工程概况 根据设计任务书的要求及商场的结构和建筑设计需要，综合考虑了防火、抗 震、通风、采暖及视觉效果等因素，经过方案比选最终选出该商场的设计方案。 首先分析建筑平面，在平面设计中考虑了外观、朝向、通风、出入口、交通、 消防、及供电等多方面的问题。一个好的建筑不仅要满足功能结构要求，同时也 要重视建筑设计。该商场拟建在城市中心，整体的立面效果尤为重要。因此在设 计中始终把握整体设计概念，从全局考虑，将建筑设计和结构设计综合考虑。总 平面设计要突出周围良好的环境以及该商场与周围自然环境和人工环境的协调性， 在本方案中特别注重周围的绿化效果，加强环保意识。对使用部分的平面设计的 总体设计原则是适用、美观、安全、经济，注重同一层平面和各层平面之间的相 互联系。从使用要求着手，选择柱网尺寸并进行功能分区.在本方案中，将商场 营业厅和其他用房分开设计，商场营业厅面向顾客人群，采用人工采光和通风， 尽量减少空间障碍，营造一个较大的空间；对其他用房适当考虑自然通风和采光。 对于该建筑立面设计，根据初步确定的房屋内部空间组合的平面关系，如结构的 功能分区，各部分的门窗布置等，描绘出该建筑各个立面的基本轮廓。设计时仔 5 细分析立面各部分总的比例关系，相邻立面间的连接和协调，然后着重分析各个 立面上墙面的处理，最后考虑建筑入口、门厅的细部处理。整个立面设计中，适 当的选用建筑材料，突出建筑的质感，创造出良好的立面效果。 1.31.3 工程构造工程构造 1.3.11.3.1 基础基础 采用现浇式混凝土桩基础，混凝土标号为 C40 1.3.21.3.2 墙体墙体 外墙采用 300mm 水泥空心砖 内墙采用 190mm 粉煤灰轻渣空心砌块 外墙具体做法： 部分采用装饰性玻璃幕墙、面砖、刷彩色涂胶； 15 厚水泥砂浆粘结层； 60 厚聚苯复合保温板； 300 厚水泥空心砖； 15 厚水泥砂浆找平； 30 厚水刷石墙面； 喷 106 内墙涂料； 外墙总厚度：420mm 内墙具体做法： 喷 106 内墙涂料； 10 厚水刷石墙面； 15 厚水泥砂浆找平； 190 厚粉煤灰空心砖； 15 厚水泥砂浆找平； 10 厚水刷石墙面； 喷 106 内墙涂料； 内墙总厚度：240 mm 1.3.31.3.3 楼梯设计楼梯设计 6 采用现浇式钢筋混凝土梁式楼梯 商场设计中 营业厅内梯段净宽 L1.4m，踏步高 h0.16m，踏步宽 b0.28m。 根据营业厅内顾客在任何地点距离最近的安全出口不大于 20 米的规定， 每层设三步楼梯，另设两台可同时上、下的自动扶梯。 三部楼梯，开间均为 5400mm,均为双跑楼梯。 底层：层高 5.4m 楼梯梯段宽度 5400-2120-2150=4860 1/24860=2430mm 平台深应大于 2430mm,故取为 2700mm 楼梯长度 踏步宽 b=280mm,设第一跑为 18 步，第二跑为 16 步 则踢面高 mmh82.158 1618 5400 则第一跑梯段长 （18-1）280=4760 mm 第二跑梯段长 （16-1）280=4200mm 楼梯间进深 2700+4760=7460mm 取为 8400mm 靠近走廊一侧平台深 8400-7460=940mm 标准层：层高 4.8m 踏面宽 b=280mm，踢面高 h=150mm 踏步数 32 1500 4800 n 故两跑均设为 16 跑 平台深 8400-4200=4200mm, 故分别取为 2700 mm，1500 mm 靠近走廊一侧平台深 1500 mm 1.3.4 自动扶梯选型自动扶梯选型 电梯选自中国迅达电梯公司南方公司产品 7 扶梯角度，扶梯宽度为 1000 mm。 30 运行速度 0.5m/s,输送能力 8000 人/h 扶梯水平扶影长度： 底层： 2567+1.7325400+2198=14117.8 mm 标准层： 2567+1.7324800+2198=13078.6 mm 双台并列布置，宽度为 23102=4620mm 考虑到柱网尺寸，自动扶梯间水平长、宽分别取为 15 米、5.2 米 1.3.51.3.5 门窗门窗 门 库房、办公室、卫生间等采用木制平开门，bh=1000mm2700 mm 入口处外门采用铝合金门中的有框双开弹簧门，有多种尺寸，各洞口尺 寸详见图纸。 窗 全部窗都采用铝合金推拉窗，洞口尺寸有两种： 24002400 mm、30001800 mm 1.3.61.3.6 女儿墙及屋面排水女儿墙及屋面排水 墙高 900 mm，墙体采用实心砖 24 墙。 屋面采用内排水，雨水经雨水口流入室内卫生间处的水落管，再由地下管道 把雨水排到室外排水系统。 1.3.71.3.7 楼面构造楼面构造 根据各方间的使用要求，采用不同的楼面构造 办公室、休息室等采用水磨石地面； 走廊、楼梯、商场大厅采用大理石地面； 卫生间采用防水较好的瓷砖地面； 库房采用水泥砂浆地面。 各楼面的具体做法见第二章结构设计部分中的荷载汇集计算部分。 1.3.81.3.8 屋面构造屋面构造 20 厚细砂保护层； APP 改性沥青防水卷材； 8 20 厚水泥砂浆找平； 100 厚膨胀珍珠岩粉料； 2080 厚焦渣混凝土找坡； 80 厚现浇混凝土板； 20 厚纸筋石灰抹底 ； 第二章 重力荷载代表值 2.1 构件尺寸构件尺寸 板 主梁跨度为 8.1，此梁跨度为 8.4，主梁每跨内布置两根次梁，板跨为mm 2.7。m 按高跨比条件，要求板 mmh 5 . 67 40 2700 对民用建筑的楼盖板，要求板，故取板厚mmh60mmh80 梁 次梁： =466.7700,取 18 1 hL 12 1 mmh550 =166.7250,取 3 1 bh 2 1 mmb200 主梁： =540810,取 15 1 hL 10 1 mmh700 mm300b 柱 根据 7 度区地震等级 II,框架轴压比控制为 9 . 0 Af N c c 9 混凝土强度等级为 C50, 2 / 5 . 23mmKNfc KNNSN sGc 52.502915144 . 81 . 81 . 12 . 1 其中 ： ：竖向荷载分项系数，取为 1.2； G ：考虑地震作用产生的轴力的放大系数，7 度区为 1.051.1； S ：柱的楼面负荷面积； ： 单位建筑面积的竖向荷载，框架结构取为 1214； ：柱截面以上楼层数。 s N 故 2 3 2 . 237802 5 . 239 . 0 1052.5029 9 . 0 mm f N A c c 柱的截面选用正方形 mmAhb 6 . 487 柱的截面为 2 500500mmhb 2.2 材料自重及荷载材料自重及荷载 材料自重表 表 21 混凝土水泥砂浆水泥空心砖粉煤灰空心砖水刷石 25.02010.37.00.5 大理石珍珠岩沥青卷材焦渣混凝土纸筋石灰 282.00.42516 水磨石小瓷砖混合砂浆聚苯复合保温细砂 2 240.55171.1314 屋面及楼面荷载表（） 表 22 2 /mKN 不上人屋面办公室库房楼梯、走廊卫生间商场大厅 0.52.05.03.52.53.5 10 2.32.3 荷载汇集计算荷载汇集计算 2.3.12.3.1 屋面线荷载标准值屋面线荷载标准值 20 厚细砂保护层 14 14*0.02=0.28 3 /mKN 2 /mKN APP 改性沥青防水卷材 0.4 0.4 2 /mKN 2 /mKN 20 厚水泥砂浆找平 20 200.02=0.4 3 /mKN 2 /mKN 100 厚膨胀珍珠岩粉料 2.0 200.02=0.4 3 /mKN 2 /mKN 2080 厚焦渣混凝土找平 3 /10mKN 2 /0 . 52/08 . 0 02 . 0 10mKN 80 厚现浇混凝土板 25 250.08=2.0 3 /mKN 2 /mKN 20 厚纸筋石灰抹底 16 160.02=0.32 3 /mKN 2 /mKN 屋面恒荷载 4.1 2 /mKN 2.3.22.3.2 楼面线荷载标准值楼面线荷载标准值 办公室用水磨石地面: 20 厚水磨石地面 24 240.02=0.48 3 /mKN 2 /mKN 刷冷底子油和热沥青各一道 20 厚 1：3 水泥砂浆找平 20 0.0220=0.40 3 /mKN 2 /mKN 80 厚混凝土楼板 25 0.0825=2.0 3 /mKN 2 /mKN 15 厚纸筋石灰抹底 16 0.01516=0.24 3 /mKN 2 /mKN 楼面恒荷 1 3.12 2 /mKN 走廊、商场大厅等大理石地面 11 平铺 20 厚大理石地面 28 0.0228=0.56 3 /mKN 2 /mKN 20 厚干硬性水泥砂浆找 20 0.0220=0.40 3 /mKN 2 /mKN 80 厚混凝土楼板 25 0.0825=2.0 3 /mKN 2 /mKN 15 厚纸筋石灰抹底 16 0.01516=0.24 3 /mKN 2 /mKN 楼面恒荷载 2 3.2 2 /mKN 卫生间瓷砖地面： 20 厚小瓷砖 0.55 0.55 2 /mKN 2 /mKN 15 厚粗砂水泥打底 20 200.015=0.3 3 /mKN 2 /mKN 防水涂膜两道 15 厚水泥砂浆找平 20 0.01520=0.3 3 /mKN 2 /mKN 80 厚混凝土楼板 25 0.0825=2.0 3 /mKN 2 /mKN 15 厚纸筋石灰抹底 16 0.01515=0.24 3 /mKN 2 /mKN 楼面恒荷载 3 3.39 2 /mKN 仓库水泥砂浆地面 20 厚 1：2 水泥砂浆抹面 20 200.02=0.4 3 /mKN 2 /mKN 15 厚粗砂水泥打底 20 200.015=0.3 3 /mKN 2 /mKN 80 厚混凝土楼板 25 250.08=2.0 3 /mKN 2 /mKN 15 厚纸筋石灰抹底 16 160.015=0.24 3 /mKN 2 /mKN 楼面恒荷载 4 2.94 2 /mKN 12 2.3.3 墙墙 外墙 部分用玻璃幕墙装饰、面砖及彩色涂料 15 厚混合砂浆粘结层 17 0.01517=0.255 3 /mKN 2 /mKN 60 厚聚本复合保温板 1.13 3 /mKN 300 厚水泥空心砖 10.3 0.310.3=3.09 3 /mKN 2 /mKN 15 厚水泥砂浆找平 20 0.01520=0.30 3 /mKN 2 /mKN 25 厚水刷石墙面 0.5 0.5 2 /mKN 2 /mKN 外墙恒荷载 5.275 KNm 内墙 25 厚水泥砂浆找平 0.5 0.5 2 /mKN 2 /mKN 15 厚水泥砂浆找平 20 200.015=0.3 3 /mKN 2 /mKN 190 厚粉煤灰空心砖 7.0 0.197.0=1.33 3 /mKN 2 /mKN 15 厚水泥砂浆找平 20 0.01520=0.30 3 /mKN 2 /mKN 25 厚水刷石墙面 0.5 0.5 2 /mKN 2 /mKN 内墙恒荷载 2.93 KNm 2.3.4 框架梁框架梁 纵向框架梁：截面 700300 2 mm 框架梁自重： 0.70.325=5.25 mKN / 梁侧粉刷: （0.7-0.08）0.02172=0.422mKN / 合计 5.672mKN / 每根自重 5.6728.1=45.943KN 13 横向次梁，连系梁：截面 550200 2 mm 次梁自重： 0.550.225=2.75mKN / 梁侧粉刷： 2（0.55-0.08）0.0217=0.32mKN / 合计 3.07mKN / 每根自重 3.078.4=25.788 KN 斜向框架梁截面：700300 2 mm 框架梁自重： 0.70.325=5.25mKN / 梁侧粉刷： 2（0.7-0.08）0.0217=0.422mKN / 合计 5.672mKN / 每根自重 5.67211.67=66.19KN 2.3.5 框架柱框架柱 柱截面 500500 2 mm 首层 层高 5.4 米，室内外高差 600，基础地面据室外 400 。mmmm 柱长 5.4+0.6+0.4=6.4 m 每根柱重 0.50.525（6.4-0.08）=39.5 KN 标准层 层高 4.8 米 每根柱重 0.50.525（4.8-0.08）=29.5KN 2.4 重力荷载代表值的计算重力荷载代表值的计算 重力荷载代表值的计算采用集中质量法 计算方法为：重力荷载代表值=恒载+50活载。 2.4.1 第第 5 层上半层层上半层 女儿墙：普通实心砖 24 墙，高 900 ；mm 14 周长：118.1+108.4+211.6=196.44mm G女=(0.2418+20.0220)0.9196.44=905.196KN 屋面板 =48.650.4-8.18.42=2313.36 屋 S 2 m =4.12313.36=9ZHU484.776 屋 GKN 梁： 纵向框架梁 =45.94340 根=1837.72 纵 GKN 横向次梁 =25.78898 根+3.07(8.4-5.2)根=2537.048 横 GKN 斜向框架梁 =66.192 根=132.38 斜 GKN 柱 半层的柱长 4.8/2-0.7=1.7 米 共 48 个根 =481.70.50.525=510 柱 GKN 墙 外墙 =（8.1-0.5）（4.8/2-0.7） 12+（8.4-0.5）（4.8/2- 总 S 0.55） 10 +（11.672-0.52）（4.8/2-0.5）=341.402 2 m 窗台高 900 ，窗高 2.4 mmm =0.9（102.4+23）=27 窗 S 2 m = - =341.402-27=314.402 外 S 总 S 窗 S 2 m =5.275314.402=1658.47 外 GKN 内墙 15 =(4.8/2-0.5)(8.4-0.5)4+(6.3-0.5/2)2+(8.4-0.12)2 总 S +(4.8/2-0.7)(8.1-0.24)3+(8.1-0.5)3=187.314 2 m 0 门 S = =187.314 内 S 总 S 门 S 2 m = 2.93187.314=548.83 内 GKN 门、窗： =27 窗 S 2 m =0.427=10.8 窗 GKN 0 门 S = 0 内 G 恒载计算： = 905.196+9484.776+1837.72+2537.048+132.38+510 恒 G +1658.47+548.83+10.8= 17625.22KN 活载计算： = 0.52313.36=1156.68 活 GKN 总荷载计算： G= +50%=17625.22+0.51156.68=18203.56 恒 G 活 GKN 2.4.2 5 层的下半层和层的下半层和 2 层的上半层层的上半层 楼面 库房： S库=78.18.4=476.28 2 m 办公、休息等用房： 16 S办 =8.18.4+5.16.32+8.16.3=183.33 2 m S总=476.28+183.33=659.61 2 m G1=3.12183.33+2.94476.28=1972.25KN 走廊： S走=2.18.13+36.3+2.78.4=92.61 2 m G走=3.292.61=296.352KN 卫生间： S卫=68.4=50.4 2 m G卫=3.3950.4=170.856KN 商场营业厅： S营=648.18.4-28.18.4-5.48.42-68.4- 4.6228.1 =1280.916 2 m G营=3.21280.916=4098.93KN G楼=1972.25+296.352+170.856+4098.93=6538.39KN 梁 G梁=1837.72+2537.048+132.38=4507.148KN 柱 G柱=48（4.8-0.08）0.50.525=1416KN 墙 外墙： S总=（8.1-0.5）(4.8-0.7)12+(8.4-0.5)（4.8-0.55） 10+（11.672-0.52）（4.8-0.55） =804.615 2 m 1