土木工程毕业设计（论文）-济南市明珠超市设计.doc

山东建筑大学毕业设计说明书 I 本科毕业设计说明书 全套图纸加扣 3012250582 题 目：济南市明珠超市 院 (部)： 土木工程学院 专 业： 土木工程 班 级： 0831 班 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成日期： 2012 年 06 月 10 日 山东建筑大学毕业设计说明书 II 目目 录录 ABSTRACT.VI 1 前言 2 建 筑 设 计.2 2.1 建筑概况.2 2.2 采光、通风、防火设计.2 2.3 建筑细部设计.2 2.4 方 案 构 思.2 2.5 设 计 过 程.2 2.6 建筑做法.3 3 结 构 设 计.6 3.1 结构选型布置及计算简图.6 3.1.1结构选型.6 3.1.2柱网布置.6 3.1.3梁板柱的截面尺寸.6 3.1.4.计算简图.7 山东建筑大学毕业设计说明书 III 3.2 荷载计算.8 3.2.1恒荷载计算.8 3.2.2 活荷载计算.15 3.2.3.风荷载计算.17 3.3.内力计算.18 3.3.1 风荷载作用下的内力计算及侧移验算.18 3.3.1.1 柱的侧移刚度计算过程如下.18 3.3.2.活荷载作用下的框架内力分析.23 3.3.3.恒荷载作用下的内力分析.27 3.4 框架的内力组合.31 3.5.截面设计.36 3.5.1 框架梁 （以 3 层 AB 跨梁为例，说明计算过程）.36 3.5.2.框架柱.45 3.5.3楼梯的计算.49 3.5.4板的计算.53 3.5.5基础设计.59 4 施 工 设 计.67 4.1 工程概况.67 4.1.1 总体概况.67 4.1.2 建筑设计.67 4.1.3 结构设计.67 4.2 施工部署.68 山东建筑大学毕业设计说明书 IV 4.2.1 总体部署.68 4.2.2 工程的管理组织.68 4.3 施工准备.69 4.4 施工顺序.70 4.4.1 施工原则.70 4.4.2 基础工程施工顺序.70 4.4.3 主体工程施工顺序.70 4.4.4 屋面工程施工顺序.70 4.5 分项工程施工技术及参数.70 4.5.1 土方与基础工程施工方案.70 4.5.2 主体结构施工方案.75 4.5.3 主要装饰工程施工方案.85 4.6 施工进度计划.88 4.7 主要机具表.89 4.8 施工平面图布置.90 4.8.1 施工平面图布置原则.90 4.8.2 平面布置.90 4.9 施工措施.90 4.9.1 安全技术措施.91 4.9.2 文明施工措施.92 4.9.3 雨季施工措施.93 谢 辞.100 山东建筑大学毕业设计说明书 V 参考文献.101 摘摘 要要 本文为济南市明珠超市(方案十）设计计算书。该楼总建筑面积约为 7691， 2 m 根据建筑设计、抗震方面等的要求，确定合理的结构方案和结构布置方案，确定框 架、基础的形式。根据要求采用了钢筋混凝土结构。 本设计中选取一榀主框架以及一层楼板进行截面设计及配筋计算。首先根据框架 布局确定各构件尺寸，进行恒载、活载及风荷载的统计。然后再进行竖向荷载作用 下的结构内力计算，水平荷载采用 D 值法进行计算。之后进行内力组合分析，找出 最不利的一组内力，进行构件计算。楼板采用弹性理论设计，并进行柱下独立基础 的配筋设计。除此之外，还进行了楼梯的设计计算。最后，根据计算结果，按照相 应的构造要求，绘制了结构施工图，并写出了相应的设计说明。 本设计的特点之一，运用了大学四年所学过的很多理论，计算中多种计算方法得 到体现，如 D 值法，弯矩分配法，分层法等，使自己掌握了多方面的知识。 关键词：框架结构；结构设计；内力；弹性理论；水平荷载；钢筋混凝土结构 山东建筑大学毕业设计说明书 VI Designation for a Supermarket Building （Scheme Four） ABSTRACT A building of supermarket was designed in this paper.The building area is about 7974 .According to the supermarket design and the earthquake resistance,the reasonable 2 m structural scheme and structural foundation plan was determined. One lateral frame and slab was selected and calculated.First,depth and width of sections were determined,and dead load ,live load,wind load were determined.Then the internal forces of the structure under vertical load were calculated.The D-method was used for caculating the wind load.After the combination of internal forces,the most unfavorable combination of internal forces was identified.Then the necessary reinforcement in beams and columns was determined.The elastic theory was used for calculating slab.In addition,the single-foundation and combined foundation were designed.The stairway and canopy were also designed.Finally according to the calculated results and detail, blueprints of the structure had been completed. The advantage in this design was that many theories studied in university in four years was used.The many kinds of computational methods was manifested in the computation,like D-method,the moment assignment-method,delamination and so on,so which caused myself to grasp the various knowledge. Key Words: frame；structural design；internal force； elastic theory；lateral loads；reinforced concrete 山东建筑大学毕业设计说明书 1 1 前 言 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段, 是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。通 过毕业设计,可以将以前学过的知识重温回顾,对疑难知识再学习,对提高个人的综合 知识结构有着重要的作用。通过毕业设计,使我们在资料查找、设计安排、分析计算、 施工图绘制、口头表达等各个方面得到综合训练,具备从事相关工作的基本技术素质 和技能。 目前，我国建筑中仍以钢筋混凝土结构为主，钢筋混凝土造价较低，材料来源 丰富，且可以浇筑成各种复杂断面形状，节省钢材，承载力也不低，经过合理设计 可以获得较好的抗震性能。今后几十年，钢筋混凝土结构仍将活跃在我国的建筑业 上。框架结构体系的主要特点是平面布置比较灵活，能提供较大的室内空间，对于 自选商场类楼房是最常用的结构体系。 多层建筑结构的设计，除了要根据建筑高度、抗震设防等级等合理选择结构材 料、抗侧力结构体系外，要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑 的平面和立面；结构总体布置指结构构件的平面布置和竖向布置。 建筑体形和结构 总体布置对结构的抗震性能有决定性的作用。 毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过查阅资料、设计计算、论文 撰写以及图纸绘制，加深了对规范等相关内容的理解，巩固了专业知识，提高了综 合分析、解决问题的能力。并熟练掌握了 AutoCAD 和结构设计软件 PKPMCAD， 基本上达到了毕业设计的目的与要求。 框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，后面采用建筑结 构软件 PKPMCAD 进行电算,并将电算结果与手算结果进行了误差分析对比。由于自 己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。 山东建筑大学毕业设计说明书 2 2 建 筑 设 计 2.1 建筑概况 该自选商场为四层钢筋砼框架结构体系，建筑面积约 7691m2，建筑物平面为 L 形。一层层高 5.1m,其余各层层高 4.8m，室内外高差 0.3m，其它轴网尺寸等详见平 面简图。 建筑等级:耐火等级为级 抗震等级为四级 设计使用年限 50 年 2.2 采光、通风、防火设计 1.采光、通风设计 在设计中选择合适的门窗位置，取得良好的效果以便于通风。 2.防火设计 本工程耐火等级为二级，建筑的内部装修、陈设均应做到难燃化，以减少火灾 的发生及降低蔓延速度，公共安全出口设有两个，可以方便人员疏散。楼梯间应采 用封闭式，防止烟火侵袭。在疏散门处应设有明显的标志。各层均应设有手动、自 动报警器及高压灭火水枪。 2.3 建筑细部设计 1、建筑热工设计应做到因地制宜，保证室内基本的热环境要求，发挥投资的经济效 益。 2、建筑体型设计应有利于减少空调与采暖的冷热负荷，做好建筑围护结构的保温和 隔热，以利节能。 3、采暖地区的保温隔热标准应符合现行的民用建筑节能设计标准的规定。 4、室内应尽量利用人工采光。 5、为满足防火和安全疏散要求，设有四部楼梯。 6、商场内的布置与装修以清新自然为主，卫生间的地面铺有防滑地板砖，墙面贴瓷 砖。 2.4 方 案 构 思 设计采用目前国内通用的钢筋混凝土结构。本设计为总体规划中的单体建筑， 设计中充分考虑到总体规划提出的要求、建筑高度、抗震设防烈度和周围环境的关 系，确定本结构为规则有序的板式结构，建筑平面布置简单、规则、对称、长宽比 山东建筑大学毕业设计说明书 3 不大，对抗震有利，结构具有较好的整体性；同时考虑到结构不同使用功能的需求， 建筑平面布置较为灵活，可以自由分割空间，选用框架结构；立面注意对比与呼应、 节奏与韵律，体现建筑物质功能与精神功能的双重特性。 2.5 设 计 过 程 建筑设计根据建筑用地条件和建筑使用功能、周边城市环境特点，首先设计建 筑平面，包括建筑平面选择、平面柱网布置、平面交通组织及平面功能设计；其次 进行立面造型、剖面设计；最后设计楼梯和卫生间。本设计满足建筑单位的使用要 求，技术措施合理，同时，通风、采光、消防等技术指标均满足相应的规范和规定。 2.6 建筑做法 1屋面做法： 25 厚 1:25 水泥砂浆抹平压光 11 分格； 40mm 厚(最薄处)1:8 水泥珍珠岩找坡 2%； 40 厚现场喷涂硬质发泡 20mm 厚 1:3 防水水泥砂浆找平层 ； 1.2mm 厚高分子防水卷材； 100mm 厚钢筋混凝土楼板。 2楼面做法： 水泥砂浆楼面： 20 厚水磨石楼面； 20 厚石灰砂浆 120 厚现浇混凝土楼板。 地面砖楼面： 5 厚 1:1 水泥细砂浆粘贴彩色地瓷砖； 素水泥浆一道； 20 厚 1:2 水泥砂浆找平层； 1:2 厚聚氨酯防水涂料，撒沙一层粘牢； 80 厚 C15 混凝土随捣随抹； 150 厚 3:7 灰土夯实 素土夯实 山东建筑大学毕业设计说明书 4 2 墙体做法： 内墙 3： 涂料； 7厚1:2.5水泥砂浆压实赶光； 7厚1:3水泥砂浆； 9厚1:1:6水泥石灰膏砂浆； 水泥浆一道； 200 厚加气混凝土砌块。 内墙： 5 厚墙面砖； 34 厚胶粘剂； 1.5 厚水泥防水涂料； 6 厚水泥石灰膏砂浆； 9 厚水泥石灰膏打底扫毛； 3 厚专用界面砂浆； 200 厚加气混凝土砌块。 外墙：7 厚 1:3 水泥砂浆打底扫毛 刷素水泥浆一道 12 厚 0.2：2 水泥石膏砂浆结合层 3 厚 T920 瓷砖胶粘剂 6-12 厚面砖 地面防潮层做法： 刷混凝土处理剂一道 5 厚 1:3 水泥砂浆打底扫毛 9 厚 1:1.6 水泥石灰膏砂浆扫毛； 6 厚 1:2.5 水泥砂浆压实抹光 喷内墙涂料或油漆； 山东建筑大学毕业设计说明书 5 图 2.1 第一层平面图： 标准层平面图： 山东建筑大学毕业设计说明书 6 3 结 构 设 计 3.1 结构选型布置及计算简图 3.1.1结构选型 本工程选用钢筋混凝土框架结构 选择此结构的原因： 由设计任务书中的要求，要求建筑物内部使用空间能灵活分割，采用框架结构即 可最大限度的满足任务书中的要求。 钢筋混凝土框架结构体系，结构整体性好，抗震性能好。 3.1.3梁板柱的截面尺寸 3.1.3.1 梁 a框架梁：纵向 L=8400mm 梁高 h=(1/15-1/10)L=(560840)mm 取 h=700mm 梁宽 b=(1/3-1/2)h=（233-350）mm 取 b=350mm 横向框架梁截面同次梁，取 b h=300650 mm b次梁 ：为交接布置钢筋方便通常取次梁高度比主梁小(1/12-1/18)L 可取次梁尺寸：b h=300650 mm 3.1.3.2 板跨 L=2800 通常取板厚 h=(l/50-l/35)L=(5680)mm 山东建筑大学毕业设计说明书 7 此处板厚取 h=100 mm 3.1.3.3 柱 柱的尺寸根据轴压比公式确定 =N/fcbh a.边柱，q 取 13kN/m2 =0.9 , fc=14.3 N/mm2 A1=8.48.4/2=35.28 m2 N1= A1q=35.2813=458.64 kN 设计值 N1=1.3N1n=1.3458.64=2385 kN 柱截面面积 A=N/fc=185315 mm2 取柱截面尺寸为 bh=600600 mm b.中柱： A2=8.48.4=70.56 m2 N2=A2q=70.5613=917.28 kN 设计值 N=1.25N2n=1.2917.284=4403 kN 则柱截面积 A= N/fc=342113mm2 取柱的截面尺寸为 bh=600600 mm3.1.2梁板柱的截面尺寸 3.1.3.1 梁 a框架梁：纵向 L=8400mm 梁高 h=(1/15-1/10)L=(560840)mm 取 h=700mm 梁宽 b=(1/3-1/2)h=（233-350）mm 取 b=350mm 横向框架梁截面同次梁，取 b h=300650 mm b次梁 ：为交接布置钢筋方便通常取次梁高度比主梁小(1/12-1/18)L 可取次梁尺寸：b h=300650 mm 3.1.3.2 板跨 L=2800 通常取板厚 h=(l/50-l/35)L=(5680)mm 此处板厚取 h=100 mm 3.1.3.3 柱 柱的尺寸根据轴压比公式确定 =N/fcbh 山东建筑大学毕业设计说明书 8 a.边柱，q 取 13kN/m2 =0.9 , fc=14.3 N/mm2 A1=8.48.4/2=35.28 m2 N1= A1q=35.2813=458.64 kN 设计值 N1=1.3N1n=1.3458.64=2385 kN 柱截面面积 A=N/fc=185315 mm2 取柱截面尺寸为 bh=600600 mm b.中柱： A2=8.48.4=70.56 m2 N2=A2q=70.5613=917.28 kN 设计值 N=1.25N2n=1.2917.284=4403 kN 则柱截面积 A= N/fc=342113mm2 取柱的截面尺寸为 bh=600600 m 3.1.3柱网布置 图 3.1 柱网布置图 3.1.4.计算简图 结构计算简图如图所示，室内外高差为 300mm，根据地质资料确定基础顶面 离室外地面为 800mm。因此求得底层计算高度为 5.1+0.3+0.8=6.2m。各梁柱构件的 线刚度比经过计算后列于图中其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取 I=2Io(Io 为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。 主梁 山东建筑大学毕业设计说明书 9 =2 Ec(1/12) 0.40.73 /8.4=23.8 b I 34 10Ecm 上部各层柱 =Ec(1/12) 0.60.63 /4.8=22.5 c i 34 10Ecm 底层柱 =Ec(1/12) 0.60.63 /6.2=17.41 c i 34 10Ecm 图 3.2 结构计算简图（） 34 10Ecm 3.2 荷载计算 3.2.1恒荷载计算 3.2.1.1 屋面框架梁线荷载标准值 25mm 厚 1：2.5 水泥砂浆抹平 11m 分格 0.02520=0.4kN/m2 20mm 厚 1：3 水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 kN/m2 50mm 厚聚苯保温板 0.2 kN/m2 20mm 厚水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 kN/m2 40mm 厚 1：8 水泥珍珠岩找坡 2% 0.1637=1.14 kN/m2 120mm 厚钢筋砼屋面板 0.1225=3 kN/m2 14mm 厚水泥石膏砂浆 0.1417=0.3 kN/m2 顶层屋面恒荷载 5.84kN/m2 纵向框架梁自重 ： 0.70.3525+0.70.02202+0.390.0220=6.84kN/m 横向框架梁自重： 0.70.325+0.70.02202+0.340.0220=5.95kN/m 次梁自重： 0.65 0.325+0.650.02202+0.340.0220=5.53kN/m 则作用在屋顶框架梁上的线荷载为： =6.84kN/m 梁 q 山东建筑大学毕业设计说明书 10 =5.84kN/m 板 q 3.2.1.2 楼面框架梁线荷载标准值 水泥砂浆楼面（储藏、设备间） 20mm 厚 1：2 水泥砂浆 0.0220=0.4 kN /m2 80mm 厚现浇钢筋砼楼板 0.0825=2.0 kN /m2 20mm 水泥砂浆 0.0220=0.4 kN /m2 吊顶荷载 0.25 kN /m2 楼面其他荷载折合成均布荷载 0.3 kN /m2 楼面恒荷载 3.35 kN /m2 横向框架梁自重 5.95kN /m 纵向框架梁自重： 6.84 kN/m 地面砖楼面（商场） 10mm 厚地面砖 0.0128=0.28 kN /m2 20mm 厚 1：3 干硬性水泥砂浆 0.0220=00.4 kN /m2 60mm 厚 LC7.5 轻骨料砼 0.0619.5=1.17 kN /m2 100mm 厚现浇钢筋砼楼板 0.125=2.0kN /m2 20mm 厚水泥砂浆 0.0220=0.4 kN /m2 吊顶荷载 0.25 kN /m2 其他荷载 0.3 kN /m2 楼面恒荷载 4.44kN /m2 楼面 A（卫生间） 10mm 厚防滑地砖 0.0119.8=0.2 kN /m2 5mm 厚水泥细砂浆 0.00520=0.1 kN /m2 15mm 厚干硬性水泥砂浆结合层 0.01520=0.3 kN /m2 1：2.5 水泥砂浆找坡最薄处 15mm 0.0420=0.8 kN /m2 100mm 厚现浇钢筋砼楼板 0.1025=2.5 kN /m2 20mm 厚水泥砂浆 0.0220=0.4 kN /m2 山东建筑大学毕业设计说明书 11 吊顶荷载 0.25 kN /m2 其他折算荷载 0.3 kN /m2 楼面恒荷载 4.85 kN /m2 楼 B（设备加层） 10mm 厚防滑地砖 0.2 kN /m2 5mm 厚水泥细砂浆 0.005 20=0.1kN /m2 15mm 厚干硬性水泥砂浆 0.01520=0.3 kN /m2 1：2.5 水泥砂浆找坡最薄处 15mm 0.0420=0.8 kN /m2 60mm 厚 LC7.5 轻骨料砼找坡 1% 0.05719.5=1.1 kN /m2 80mm 厚现浇钢筋砼楼板 0.0825=2.0kN /m2 吊顶荷载 0.25 kN /m2 其他荷载 0.3 kN /m2 楼面恒荷载 5.05kN /m2 外墙 5mm 厚抗裂砂浆 0.00520=0.1 kN /m2 50mm 厚聚苯保温板 0.2 kN /m2 20mm 厚水泥石灰膏砂浆 0.0220=0.4 kN /m2 240mm 厚加气砼砌块 0.245.5=1.3 kN /m2 20mm 厚水泥砂浆 0.0220=0.4 kN /m2 合计 2.4 kN /m2 内墙（5） 7mm 厚水泥石膏砂浆双面抹光 0.007202=0.28 kN /m2 7mm 厚水泥石膏砂浆双面找平 0.007202=0.28 kN /m2 7mm 厚水泥砂浆双面打底 0.007202=0.28 kN /m2 240mm 厚加气砼砌块 0.245.5=1.32 kN /m2 合计 2.16kN /m2 山东建筑大学毕业设计说明书 12 内墙（31） 5mm 厚墙面砖 0.00519.8=0.1 kN /m2 6mm 厚水泥石灰膏砂浆抹光 0.00620=0.12 kN /m2 9mm 厚水泥石灰膏砂浆找平 0.00920=0.18 kN /m2 3mm 厚专用界面砂浆 0.00320=0.06 kN /m2 240 厚加气混凝土砌块 0.245.5=1.3 kN /m2 7mm 厚水泥砂浆打底 0.00720=0.14 kN /m2 7mm 厚水泥石膏砂浆找平 0.00720=0.14 kN /m2 7mm 厚水泥石膏砂浆抹光 0.00720=0.14 kN /m2 合计 2.2kN /m2 因此作用在中间层框架梁上线荷载标准值 =6.84kN/m 梁 q =5.84kN/m 板 q 3.2.1.3 屋面框架节点集中荷载标准值 女儿墙自重标准值：500mm 高 240mm 厚，双面抹灰加气混凝土墙自重 0.50.2419+0.50.02202=2.68 KN/m 山东建筑大学毕业设计说明书 13 图 3.3 均布荷载传递图 a.屋面 A、D 轴框架节点集中荷载标准值 DA GG 44 女儿墙自重： 2.688.4=22.51 kN 主梁梁自重： 7.748.4=65.02 kN 板自重 8.42.8/26.19=72.79 kN kN32.16079.7202.6552.22 DA GG b.屋面 B、C 轴框架节点集中恒荷载标准值 CB GG 44 主梁自重 7.748.4=65.02 kN 板自重 2.88.46.19=145.59 KN kN61.21059.14502.65 CB GG 3.2.1.4 楼面框架节点集中荷载标准值 a.标准层 A、D 轴集中荷载标准值 D GG 标标 A A、D 轴墙体自重（8.4-0.6）（4.8-0.7）7.1=227KN 板自重 8.42.8/24.44=52.2 KN 主梁自重 6.848.4=57.46KN N68.33646.572.52227G A KG D 标标 山东建筑大学毕业设计说明书 14 b.标准层 B、C 轴集中荷载标准值： C GG 标标 B 板自重 2.88.44.44=104.43KN 主梁自重 6.848.4=57.46 kN89.61143.04157.46 B C GG 标标 图 3.4 集中荷载传递图 c.屋面层次梁传来集中恒荷载标准值： 次 G 次梁自重 5.538.4=46.45KN 板自重 2.88.45.84=137.36KN 3.81kN8136.37145.64 次 G d.楼面层次梁传来恒荷载标准值： 标次 G 次梁自重 5.538.4=46.45KN 板自重 2.88.44.44=104.43 KN 山东建筑大学毕业设计说明书 15 kN88.15043.10445.64 标次 G 图 3.5 恒荷载图 3.2.2 活荷载计算 3.2.2.1 屋面活荷载计算： 屋面为上人屋面，查得屋面活荷载标准值：2.0 KN/m2 板 qm/.0k2N a.A、D 轴屋面节点处活荷载标准值： DA PP 板传来活荷载 2.08.42.80.5=23.52 KN =23.52KN DA PP b.屋面 B、C 轴集中活荷载标准值： CB PP 板传来活荷载 8.42.82=47.04KN =47.04kN DA PP 3.2.2.2 楼面活荷载计算 查得楼面活荷载标准值 ：3.5 KN/m2 板 qm/k5 . 3N a.楼面 A、D 轴集中活荷载标准值： DA PP 标标