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某市某区汽车商城设计毕业论文目 录第一章 建筑设计11.1建筑概况11.2建筑功能设计11.3建筑构造设计1第二章：主体结构布置方案32.1结构平面布置32.2梁板柱等截面尺寸确定6第三章：结构竖向荷载统73.1结构竖向荷载统计73.2结构竖向活荷载统计9第四章：主体结构内力、位移计算104.1各层重力荷载代表值计算104.2横向框架侧移侧移刚度计算134.3横向水平地震作用下框架结构色艺和内力计算144.4风荷载作用下框架结构色艺和内力计算224.5恒荷载作用下结构内力计算314.6活荷载作用下结构内力计算50第5章 ：框架梁弯矩调幅及控制截面645.1框架梁竖向荷载弯矩调幅645.2各荷载作用下框架梁控制截面内力65第六章：主体结构内力组合686.1框架梁内力组合686.2框架柱内力组合69第七章：框架梁柱配筋717.1框架梁的配筋计算717.2框架柱的配筋计算74第八章：板的结构计算838.1标准层楼板内力分析及配筋838.2屋面板内力分析及配筋88第九章：楼梯的结构设计919.1设计参数919.2楼梯板的计算919.3平台板的计算949.4平台梁的计算94 第十章：基础设计91 10.1基础埋深及地基承载力确定9110.2地基基础设计9110.3边柱柱下基础设计94结论 95致谢 96参考文献97100第 100 页 共 97 页某工学院二一六届本科毕业设计 第一章 建筑设计1.1 建筑概况 本设计为连云港市新浦开发区汽车商城，为五层混凝土框架结构。建筑物高度为22.05米，一层层高为4.8米，二到五层层高为4.2米，室内外高差为0.45米，建筑物面积为7875平方米，在汽车商城的周围设有绿化场地，改善环境，还设有地面停车场，方便公共活动。 在立面设计中，正立面均采用浮法净片玻璃窗，兼顾到采风和美观的要求。卫生间窗玻璃采用磨砂玻璃。1.2 建筑功能设计1.2.1 主要房间设计1层为洽谈室、销售办公室、休息室及中心展区，24层为办公室、休息室及汽车配件选购区，5层为会议室、培训室、行政办公室。每层均设置卫生间。1.2.2 交通消防设计本设计设有两部楼梯，一部扶梯，均满足交通消防相关要求。1.3建筑构造设计在计算之前,我认真查阅了资料房屋建筑学、土木工程施工、混凝土结构设计原理、高层建筑结构设计以及抗震结构设计，建筑的各项做法罗列如下：1.3.1 墙基防潮层苏J0120051/1 防水砂浆防潮层20厚1：2水泥砂浆掺5避水浆于0.030m处1.3.2 地 面：水磨石地面苏J01200510/2 水磨石地面（有防潮层）15厚1：2水泥白石子磨光打蜡20厚1：3水泥砂浆找平60厚C15混凝土100厚碎石夯实1.3.3 楼 面（除卫生间）20厚石材楼面，水泥砂浆擦缝8厚1:1水泥细砂浆结合层20厚1：3水泥砂浆找平层现浇钢筋混凝土楼面1.3.4 屋面做法:40厚C20细石混凝土防水层隔离层20厚1：3水泥砂浆找平层现浇钢筋混凝土板屋面1.3.5 外墙做法：空心砖8厚1:2.5石灰砂浆粉面12厚1:3水泥砂浆打底1.3.6 内墙做法 加气混凝土砌块10厚1:2水泥砂浆抹面 15厚1:1:6水泥石灰砂浆打底1.3.7 卫生间做法小瓷砖地面120厚钢筋混凝土楼板抹灰10厚水泥砂浆1.3.8 水泥台阶做法20厚1：2.5水泥砂浆抹面，压实抹光素水泥浆一道70厚C15混凝土台阶面向外坡1%200厚碎石灌1：5混合砂浆素土夯实1.3.9散水做法20厚水泥砂浆抹面，压实抹光60厚C15混凝土素土夯实，向外坡4%1.3.10 内落水采用250PVC水斗及落水管和配件1.3.11油漆木质基层 ：苏J01200513/9 聚氨酯清漆磨光打腊、聚氨酯清漆三度、刷油色、满刮腻子三遍 第二章 主体结构布置方案2.1设计资料 2.1.1 工程名称连云港市新浦开发区汽车商城2.1.2 工程概况建筑采用的是现浇混凝土框架结构，层数为5层，总建筑面积为7875平方米，一层层高为4.8m，设有洽谈室、销售办公室、休息室。二到五层层高为4.2米，包括会议室，培训室及汽车配件选购区。其中每层均设有卫生间，室内外高差为0.045m。2.1.3 设计资料1、 基本风压：0.5KN/m 基本雪压：0.4KN/m 2、地震烈度：7度，设计基本地震加速度为0.1g, 类场地，地面粗糙程度为B类，设计地震分为第二组。2.1.4 构布置及计算简图 图2.1.1 结构平面布置图 2.1.5 计算单元选取该汽车商城为矩形体系，纵向七跨，横向四跨的五层框架结构，本设计取5轴线一榀框架进行计算，计算单元如图2.1.2所示，计算简图见图2.1.3。 图2.1.2 结构计算单元 图2.1.3 结构计算简图底层标高=底层高+室内外高差+基础顶至室外地面的高度=4800+450+450=5700mm2.2梁柱截面尺寸的确定2.2.1梁截面尺寸的确定1 主梁：梁高h=（）l=600900mm；取700mm 梁宽b=()h=200350mm；取250mm2次梁：梁高h=（）l=400600mm；取500mm 梁宽b=（）h=166.7250mm；取250mm2.2.2柱截面尺寸的确定本设计高度小于30m，故为三级抗震等级1.初步选定柱的截面尺寸(1).该建筑采用全现浇结构,混凝土强度C30,fc=14.3N/mm,ft=1.43N/mm,边柱负荷面积：F=7.57.5/2=28.125m 中柱负荷面积：F=7.57.5=56.25m(2).确定柱截面尺寸：Ac=N/fc;N=,该公式中，n为验算截面以上楼层数，g为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，框架结构近似取14KN/m，F为按简支状态计算的负荷面积，为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，抗震系数为三级的框架结构轴压比=0.85，=0.85，fc=14.3N/m,ge=14KN/m。（3）.一层边柱: Ac=a=210561.5 mm 二至五层边柱: Ac=a=168449.2mm（4）.一层中柱：Ac=a=404926.0 mm 二至五层中柱：Ac=a=323940.8 mm，综上可取a=600 mm，初步选定柱截面尺寸为：600 mm 600 mm2.2.3 本工程采用现浇混凝土楼板， 板厚取120mm 第三章 结构竖向荷载设计3.1 结构竖向荷载统计3.1.1 水平构件荷载统计 屋面荷载标准值 40厚C20 细石混凝土 隔离层20厚1:3水泥砂浆找平层 现浇钢筋混凝土板 合计 2-5层楼面荷载标准值20厚石材楼面，水泥砂浆擦缝 8厚1:1水泥细砂浆结合层 20厚1：3水泥砂浆找平层 40厚C20细石混凝土垫层，钢筋混凝土楼面 合计 卫生间荷载标准值小瓷砖地面 120厚钢筋混凝土楼板 抹灰10厚混合砂浆 合计 框架梁荷载标准值梁自重：（包括20mm厚抹灰）主梁（700250）： （0.7-0.12）0.2525=3.625kN/m梁侧粉刷 （0.7-0.12）0.01172=0.1972kN/m 合计： 3.822kN/m 次梁（500250） （0.5-0.12）0.2525=2.375kN/m梁侧粉刷 （0.5-0.12）0.01172=0.1292kN/m 合计： 2.504kN/m 楼梯荷载标准值 底层：先假设楼梯底板厚度140mm，踏步宽270mm，高160mm,斜板长4.71m 半跑楼梯断面积： 1/20.270.1615+0.124.71=0.89kN/m 半跑楼梯自重： 0.8925=22.25kN/m 踏步抹灰： （0.27+0.16）1517=1.096kN/m 30厚水磨石面层： （0.27+0.16）150.55=3.55kN/m 斜板地面抹灰： 4.710.0117=0.80kN/m合计 28.59kN/m其余层：先假设楼梯底板厚度140mm，踏步宽270mm，高150mm,斜板长4.32m半跑楼梯断面积： 1/20.270.1514+0.124.32=0.802kN/m半跑楼梯自重： 0.80225=20.05kN/m踏步抹灰： （0.27+0.15）1517=1.071kN/m30厚水磨石面层： （0.27+0.15）150.55=3.465kN/m斜板地面抹灰： 4.320.0117=0.734kN/m合计 26.12kN/m栏杆自重： 0.2kN/m平台梁荷载标准值 梁自重 0.250.525=3.125kN/m梁侧粉刷 0.172（0.5-0.12）=0.13kN/m 合计 3.455kN/m平台板荷载标准值水磨石面层 0.65kN/m120厚混凝土板 0.1225=3kN/m板底抹灰 0.0117=0.17kN/m合计 3.823.1.2 竖向构件恒载标准值 柱自重：（包括10mm厚抹灰） 柱（600600）： 0.60.625=9.00kN/m 柱侧粉刷: 0.60.01174=0.408kN/m 合计： 9.408kN/m填充墙荷载标准值 外墙（空心砖）单位墙体自重： 0.2412=2.88 8厚1：2.5石灰砂浆粉面 ： 0.00817=0.136 12厚1:3水泥砂浆打底 ： 0.01220=0.24 合计： 3.26内墙（加气混凝土砌块）单位墙体自重： 0.249=2.16 10厚1:2水泥砂浆抹面： 0.0120=0.215厚1:1:6水泥石灰砂浆打底： 0.01514=0.21合计： 2.57门窗荷载标准值 铝合金：0.4 KN/m 木质：0.2 KN/m 铝合金窗：0.3 KN/m3.2结构竖向活荷载标准值3.2.1屋面活载标准值本设计为上人屋面，均布活荷载为2.0，雪荷载标准值为0.4。由于屋面均布活载标准值与雪荷载标准值不予同时考虑，取两者中较大值，故取屋面活荷载标准值为2.0 另外，规范规定，在计算重力荷载标准值时，上人和非上人屋面的屋面活荷载均取雪荷载。3.2.2各楼面活荷载标准值展览厅：3.5，会议室、办公室活荷载为2.0，楼梯活荷载为， 卫生间活荷载为，走廊活荷载为3.5，电梯机房：7.0 第四章 主体结构4.1各层重力荷载代表值计算4.1.1 计算公式计算各层重力荷载代表值,各层重力荷载集中于楼层标高处.=永久荷载代表值(楼板重+梁重+上下各半层的墙，柱重)+0.5可变荷载标准值（楼面或屋面活荷载）4.1.2 突出屋面荷载计算恒载（1） 楼面 （2） 柱 （3） 主梁 （4） 次梁 （5） 屋顶 （6） 外墙（7） 内墙（8） 门 （9） 窗 恒载总和=198+90.34+105.43+26.92+195.75+0.5（215.94+69.39+2.88+1.512）=761.301kN活载：7.57.52=112.5kN所以，突出屋面重力荷载代表值为：G6=761.30+112.50.5=817.55kN4.1.3顶层重力荷载代表值计算恒载 女儿墙：(1) 屋面荷载 (2) 主梁 (3) 次梁 (4) 柱 (5) 门 面积 (6) 窗 面积 (7) 240外墙 (8) 240内墙 (9) 楼梯 （楼梯 1、2） 梯段宽 ，平台宽1.8m 楼梯总重： 活载：（52.530-7.57.5）0.4=730kN所以，顶层重力荷载代表值为G5=（613.80+5481+1766.91+472）+ 0.5（215.94+69.39+2.88+1.512)+0.5(1580.88+22.69+66.47+1356.2+1623.09+223.46)+0.5630=8772.9kN4.1.4 二四层楼面重力荷载代表值恒载（1） 楼面荷载 （2） 主梁 1766.91kN（3） 次梁 472.0kN（4） 柱 1580.88kN（5） 门 面积 （6） 窗 面积 （7） 外墙 1356.2kN（8） 内墙 （9） 楼梯 活载（10）电梯 （11）会议室、办公室 (12)营业场地 (13)卫生间 所以二四层楼面重力荷载代表值为：=4.1.5一层楼面重力荷载代表值计算恒载： 楼面 4884kN 主梁1766.91kN 次梁472kN 柱9.414.840=1806.71kN 门 10.75kN 窗66.46kN 外墙 内墙 楼梯荷载 楼梯总重 活载：（同二四层）所以一层重力荷载代表值：G1=综合以上计算，可画出各层重力荷载示意图，如图4.1.1 图4.1.1 各层重力荷载代表值4.2横向框架侧移刚度计算4.2.1横梁线刚度的计算 梁的线刚度 表 4.2.1类型截面bh(mm)跨度L(m)矩形截面惯性矩Io(m4)边框架梁中框架梁Ib=1.5Io()Kb=EIb/lIb=2.0Io()Kb=EIb/l横梁0.250.77.57.1510-310.7210-34.2910-314.2910-35.9510-3Io=1/12bh3=1/120.250.73=7.1510-3 C30混凝土E=3.0103KN/4.2.2柱的侧移刚度计算（1） 柱的线刚度计算 柱的线刚度 表 4.2.2层次HcEcbhIcKc=EcIc/Hc15.73.01070.60.610.810(-3)6.18104254.23.01070.60.610.810(-3)7.71104其中，Ic=1/12=1/12=0.0108(2) 各层横向框架侧移刚度计算 各层横向框架侧移刚度计算 表4.2.3层次柱类型K平均cD(刚度)根数合计总计底层边框边柱4.29/6.18=0.6940.44310860443440543390边框中柱1.3880.55713655681930中框边柱5.95/6.18=0.9630.4941211012145320中框中柱1.9260.6181515018272700其它层边框边柱4.29/7.71=0.5600.21911486445944744548边框中柱1.1200.359188296112974中框边柱5.95/7.71=0.7700.2781458012174960中框中柱1.5400.4352281518410670注：底层：K= c=（0.5+K）/（2+K）中间层：K= c=（K）/（2+K） D= cKc12H2所以，该框架为横向规则框架。4.3横向框架自振周期计算 按顶点位移法计算，考虑填充墙对框架刚度的影响，取基本周期调整系数=0.7，计算公式为，式中为顶点位移（单位为m）按D值法计算，见表4.3.1。 横向框架顶点位移计算 表4.3.1层次G（KN）G（KN）Dii-i-1=G/Di(m)i(m)59590.459590.457445480.0130.283413835.5023425.957445480.0310.270313835.5037261.457445480.0500.239213835.5051096.957445480.0690.189114295.1064932.455433900.1200.1204.3.2水平地震作用本设计中，结构高度不超过40米，质量和刚度均匀分布，变形以剪切变形为主，故可以用底部剪力法计算地震作用结构总水平地震作用标准值，Geq=0.85Gi=0.85(817.55+8772.90+13835.53+14295.10)=65392.04kN水平地震影响系数i地震作用按7度，设计基本地震加速度为0.1g的场地，设计地震分组为第二组，查表得,特征周期Tg=0.40,max=0.08Tg=0.40sT1=0.63Gi其中，Veki第i层对于水平地震作用标准值的楼层剪力剪力系数，本设计中T=0.63s3.5s,查表的=0.016Gi第i层重力荷载代表值 结构抗震验算 表4.3.4层数Gi(KN)Gi(KN)GiVeki突出屋面817.55817.550.01613.08213.2458772.909590.450.016153.45958.91413835.5023425.950.016374.821842.78313835.5037261.450.016596.182525.77213835.5051096.950.016817.553004.79114295.1065392.050.0161046.273289.11由表4.34得，结构抗震验算满足要求。4.3.4水平地震作用下框架内力计算以横向框架5轴线内力计算为例，说明计算方法横向框架柱端弯矩及各柱分配的剪力计算其基本原理是:把框架各楼层的层间总剪力Vi按各柱的侧移刚度（D值）在该层总侧移刚度中所占比例分配到各柱，即可求出第i层第j柱的层间剪力Vij。根据求得的各柱的层间剪力Vij和修正后的反弯点位置y，即可确定柱的上下端弯矩。公式如下：Vij=DijVi/Dij =Vijyh =Vij(1-y)h Y=y0+y1+y2+y3以第五层为例，5轴线各柱的柱端弯矩如下：层高h=4.2m，总剪力V=958.91kN，层间刚度=744548,边柱（柱刚度Di=14580，相对刚度=0.77）中柱（柱刚度Di=22815，相对刚度=1.54）。1、边柱端弯矩Vi=y=y0+y1+y2+y3 (其中，y为柱的反弯点高度比，y0为主子的标准反弯点高度比，y1为考虑柱上下端横梁线刚度变化对柱的反弯点修正系数，y2和y3是考虑上下层层高与本层层不同时柱的反弯点修正系数）。查表得：Y5=0.3+0=0.3，由于上、下层梁线刚度之比，故y1=0，且上、下层高度无变化，故y2=y3=0。所以，y=0.3，1-y=0.7。M上=Vi（1-y）h=18.780.74.2=55.21M下=Viyh=18.780.34.2=23.66中柱端弯矩: Vi= y=y0+y1+y2+y3 查表得：y0=0.377，y=0.377+0=0.377，1-y=0.623。M上=Vi（1-y）h=29.380.6234.2=76.88kN.mM下=Viyh=29.380.3774.2=46.52KN.m注：计算一层柱时，反弯点高度需要考虑上下层高不等对反弯点高度的影响 = K边=0.963 K中=1.926查表得，yo(边)=0.650 yo(中)=0.557 y2=-0.015 y2=0 故y(边）=0.650+0-0.015=0.635 y(中）=0.557+0=0.557其余各层柱端弯矩见表4.3.5. 层次层高h（m）层间剪力Vi（KN）层间刚度D（KN/m)D、G轴柱（边柱）柱刚度Di（KN/m)柱剪力Vij(KN)YH(1-y)HMi上Mi下54.2958.917445481458018.780.771.262.9455.2123.6644.21842.787445481458036.090.771.682.5290.9460.6334.22525.777445481458049.460.771.892.31114.2593.4824.23004.797445481458058.840.772.102.10123.56123.5615.73289.115433901211073.300.9632.673.03222.10195.71层次层高h（m）层间剪力Vi（KN）层间刚度D（KN/m)E、F轴柱（中柱）柱刚度D（KN/m)柱剪力Vij(KN)YH(1-y)HMi上Mi下54.2958.917445482281529.381.541.582.6276.9846.4244.21842.787445482281556.471.541.812.39134.96102.2134.22525.777445482281577.401.542.022.18168.73156.3524.23004.797445482281592.071.542.102.10193.35193.3515.73289.115433901515091.701.9263.172.53232.00260.69 横向框架5轴线柱端弯矩计算 表4.3.5 横向框架5轴线横向框架分析，5轴线柱端弯矩已经计算出，见表4.3.5。求出柱端弯矩后，可用节点平衡法求梁端弯矩，节点处上、下柱端弯矩之和等于左、右梁端弯矩之和，节点左、右梁端弯矩的大小按梁的线刚度进行分配。其公式如下：左端 右端 其中，为节点上下柱端弯矩之和，为节点左侧梁线刚度，为节点右侧梁线刚度。梁端剪力，可由杆件平衡条件求出，按下面公式计算： V左=V右=其中，V左梁左侧剪力 V右梁右侧剪力梁左右弯矩之和 L梁的跨度柱子上端轴力等于该柱上端节点两侧梁端剪力与该柱所对应的上层柱下端轴力的代数和，即：其中，第i层第k根柱上端轴力第i+1层第k根柱的柱下端轴力第i层第k根柱上端节点处左右梁端剪力代数和 水平地震作用下梁端弯矩,剪力及柱轴力标准值 表4.3.6楼层AB跨BC跨柱轴力（压为正）M(KN.M)M(KN.M)L(M)V(KN)M(KN.M)M(KN.M)L(M)V(KN)A柱N（KN）B柱N（KN）C柱N（KN）555.2138.497.5-12.4938.4938.497.5-10.26-12.492.2304114.6090.697.5-27.3790.6990.697.5-24.18-39.865.4203174.88135.477.5-41.38135.47135.477.5-36.13-81.2410.6702217.04174.857.5-52.25174.85174.857.5-46.63-133.4916.2901345.66212.687.5-74.44212.68212.687.5-56.71-207.9334.020D柱与B柱轴力大小相等，符号相反；E柱与A柱轴力大小相等，符号相反 图4.3.1 水平地震作用下梁柱弯矩图 图4.3.2 水平地震作用下框架梁柱剪力图V（KN） 注：剪力以顺时针方向为正，逆时针方向为负 图4.3.3 地震作用下框架柱轴力图N（KN） 注：轴力以拉为负，压为正4.4风荷载作用下框架结构内力和侧移计算4.4.1 风压标准值计算公式为 其中，风荷载标准值， 0基本风压，本设计基本风压为0.5 z风压高度变化系数风载体型系数：（迎风面）和因为结构高度H=22.05m30m，可取；取5轴线横向框架，其负载宽度为7.5m，则，k=0.57.5zsz 沿房屋高度分布风荷载标准值 表4.4.1层次HiUzzQz(s=0.8)Qz(s=0.6)女儿墙23.251.2913.872.90522.051.2813.842.88417.851.2013.602.70313.651.1013.302.4829.451.0013.002.2515.251.0013.002.25框架结构分析时，应按静力等效原理将图4.4.1的分布风荷载转化为节点集中荷载，如图4.4.2注：,其中hi为上层柱高（对顶层来说即女儿墙的2倍高），hi为下层柱高。 节点集中荷载计算 表4.4.2层次H（m）QzPw=QzH1 4.7255.2524.8124.25.2522.0534.25.7824.2844.26.3026.4653.36.7222.18 图4.4.1 风荷载沿房屋高度的分布（KN/m） 图4.4.2 等效节点集中风荷载（KN） 4.4.2 风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移按下式计算，式中：为5轴第i层的总剪力，为第i层的层间侧移，为第i层一榀框架所有抗侧刚度之和。第一层的层间侧移值求出后，就可以计算各层楼板标高处的侧移值，各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和。顶点侧移是所有各层层间侧移之和。第i层侧移： .顶点侧移：为层间侧移风荷载作用下框架侧移计算 表4.2.3层次(KN/m)124.81119.78696701.7191.721/33162 22.05 94.97976050.9732.691/4317324.2872.92976050.7473.441/56224 26.4648.64976050.4983.941/8433522.1822.18976050.2274.161/18502注：为节点等效集中风荷载，为层间总剪力。侧移验算：层间最大侧移值1/33161/550，满足要求。4.4.3 风荷载作用下框架结构内力(以5轴线横向框架内力计算为例)风荷载作用下柱端弯矩及剪力计算 各层柱端弯矩及剪力计算 表4.2.4层次h（m）Vi（KN）Di（KN/m)边柱Di（KN/m)Vij(KN)yMi上Mi下54.2 22.1897605145803.310.771.269.734.1744.2 48.6497605145807.270.771.68 18.3212.2134.2 72.92976051458010.890.771.89 25.1620.5824.2 94.97976051458014.19 0.772.1029.8029.7815.7 119.78696701211020.820.9632.6763.0855.59层次h（m）Vi（KN）Di（KN/m中柱Di（KN/m)Vij(KN)yMi上Mi下54.2 22.1897605228155.18 1.541.5813.578.1844.2 48.6497605 2281511.37 1.541.8127.1720.5834.2 72.92976052281517.04 1.542.0237.1534.4224.2 94.97976052281522.20 1.542.1046.6246.6215.7 119.78696701515026.041.9263.1765.8882.55 风荷载作用下梁端弯矩、