阳泉市天利商场设计毕业设计论文.doc

摘要及关键词建筑地点：阳泉市矿区 Mining area： YangQuan结构形式：框架结构 construction Systen: Frame structure建筑面积：5040m2 floor Area: 5040m2 层数/高度：5层/22.5m stories/Height: 5stories/22.5m主要用途：商场 、办公 main Use: Shopping、office关键词：框架结构 frame structure现浇混凝土 cast-in-place concreate 条形基础 spread footings屋面板 roof plate正截面 normal section根据教学要求入手，从“灵活使用”的角度出发，绿化与建筑相结合，改善外部购物环境。内部采用大、中、小不同的空间尺寸以及斜线、曲线等不同的要素，构成了富于层次流动感强的浓郁的气氛。阳泉市天利商场是一座集购物、办公为一体的综合的现代商厦,在设计理念上力求充分体现现代化一流商厦的特点和友谊商厦的特性。在整体造型上突出现代、新颖、做到简洁、明快、虚实相接、刚柔相济、给人以蓬勃向上的感觉。设计上采用钢筋混凝土框架结构、外装饰铝板、拉索点式玻璃幕墙等新技术、新材料、突出结构特点，钢、玻璃、铝板有机结合，创造一个满足功能、符合环境、有鲜明现代性的建筑形象。透过通透落地玻璃幕墙，使室内、室外空间相互交融，同时作为窗口，使商厦的景物景象展示给路人。Flexible useand combination of greening and building latgely improve its outside shopping environment.In the inside,laige,medium and small-sized spice,togethei with the various building elemenrs like diagonal and curve,creates a dense atmosphere.XinPlaza conveys the traditional charm of modern architecture,and effectively billboatd.TianLi shopping Mall is an integrated including shopping ,entertainment cente and offices.In terms of design concept,the designers tried to fully materialize both the general features of first-class modem shopping mall and the unique identity of FriendshipShopping Mall.In terms of overall form,this shopping mall gives priority to modernism and novelty -its concise and lively shape conveys a sense of vigor and aggression.Steel strure,aluminum plate outerdecoration and suspended cable point glass curtain wall and other mew technique and materials are introduced into thedesign,giving prominence to the characteristic of steel structure.The harmonious combination of steel,glass and aluminum pate creates an idantity of modem atchitecture that can not only meetthe functional requirements but also assort with the envuribnebt.The transparentfloor glass curtain wall makes the outdoor and indoor space meet.And it is also a window,showing the passersby the indoor scenery of the shopping mall.目 录第一部分：建筑设计1一、建筑概况1二、建筑技术条件资料1第二部分 框架侧移刚度的计算4一、横梁线刚度ib的计算4二、柱线刚度ic=bh3/125三、纵梁线刚度Ib的计算5四、各层框架横向侧移刚度计算6第三部分 重力荷载代表值的计算8一、查荷载规范可取8二、重力荷载代表值的计算9第四部分 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算16一、横向自振周期的计算16二、水平地震作用及楼层地震剪力的计算16三、多遇水平地震作用下的位移验算16四、水平地震作用下框架内力计算16五、横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算16第五部分 竖向荷载作用下框架结构的内力计算（横向框架内力计算）32一、计算单元的选择确定32二、荷载计算33四、梁端剪力和柱轴力的计算42五、框架梁的内力组合43六、框架柱的内力组合49七、柱端弯矩设计值的调整：49八、柱端剪力组合和设计值的调整57第六部分 截面设计57一、框架梁57二、框架柱61第七部分 楼板设计67一、楼板类型及设计方法的选择：67二.设计参数67第八部分 楼梯设计74一、设计参数74二、踏步设计74三、斜梁设计75四、平台板设计77第九部分 雨篷的设计79一、雨篷板设计:79二、计算简图见图80三、内力计算80第十部分 基础设计80一、荷载设计值81二、初步确定基础尺寸81三、计算底面地基承载力设计值F81四、确定基础宽度81五、内力分析82第十一部分 施工组织方案85一、施工组织方案编制说明85二、施工部署86三、施工机械设备87四、施工技术和施工方法87五、施工进度计划和工期安排91六、保证工程质量的技术措施93七、质量保证体系94八、安全保证技术措施97九、文明施工措施100外文资料101中文译文107参考文献112致 谢113iv 阳泉职业技术学院毕业设计说明书第一部分：建筑设计一、建筑概况1、设计题目：阳泉市天利商场2、建筑地点及拟建基地平面图 本建筑位于阳泉市矿区，场地平坦，由主管批准拟建基地平面图见附图 3、建筑介绍：建筑面积约5040m2，层数为5层楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，层高取4.5m，室内外地坪高差为0.30m，二、建筑技术条件资料 1、气象条件：阳泉地区基本风压0.40kn/m2，基本雪压0.35 kn/m2。2、地质条件：见表下表序号岩土分类土层深度(m)厚度范围（m）地基承载力fk(kpa)1234杂填土粘 土卵 石砂 岩0.00.80.82.52.08.58.515.00.81.76.56.5150300450注：1）天、地下水。2）表中给定土层由自然地坪算起。建筑地点：冰冻深度-0.7m，建筑场地类别为二类场地土，设防烈度为7。3、框架结构承重方案的选择 本方案中，需近似的按横向的平面框架分别竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载直接作用在次梁和横向主梁上，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本商场框架的承重方案为横向框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。4、框架结构的计算简图 图表 1柱网布置图 纵向框架组成的空间结构图表 2 横向框架组成的空间结构A1=6.06.0=36m2 A2=6.03.0=18m25.梁、柱截面尺寸的初步确定梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。本方案取1/126000=500mm，截面宽度取5001/2=250mm，可得梁的截面初步定为bh=300mm600mm。次梁高取,h=6000=333mm,b=h=167,bh=167mm333mm. 框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算：（1）柱组合的轴压力设计值 N=FgEn注：考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25， 等跨内柱取1.2。F按简支状态计算柱的负载面积 gE折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14kN/m2n为验算截面以上的楼层层数。（2）AcN/UNfc注：UN为框架柱轴压比极限值，本方案为三级抗震等级，查抗震规范可知取为0.9；fc为混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。6、计算过程对于边柱：N=FgEn=1.318144=1310.4 (kN)AcN/UNfc=1310.4103/0.914.3=101818.2(mm2)取600mm600mm对于内柱：N=FgEn=1.236144=2419.2(kN)AcN/UNfc=2419.2103/（0.914.3）=187920.3(mm2)取600mm600mm柱子的截面尺寸统一采用600mm600mm，主梁的截面尺寸统一采用300mm600mm,次梁采用167mm333mm.第二部分 框架侧移刚度的计算混凝土为C30，Ec=3104N/mm2 在框架结构中，有现浇层楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移，为考虑I0这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，现浇楼面得边框架取I=1.5I0(I0为梁的截面惯性矩)，对中框架梁取I=2.0I0一、横梁线刚度ib的计算类别Ec(N/mm2)bh(mmmm)I0=bh3/12(惯性矩)(mm4)L(mm)ib=Ec I0/L(Nmm)kb=1.5 Ec I0/L(Nmm)kb= 2Ec I0/L(Nmm)梁3.01043006005.410945002.710105.410107.21010二、柱线刚度ic=bh3/12层次hc(mm)Ec(N/mm2)bh(mmmm)Ic(mm4)Kc= Ec Ic/hc2545003.01045005000.5210103.41010150003.01045005000.5210103.121010三、纵梁线刚度Ib的计算梁号Ec(N/mm2)bh(mmmm)I0(mm4)L(mm)kb=Ec I0/L(Nmm)边框架1.5 Ec I0/L(Nmm)中框架2Ec I0/L(Nmm)L11/1跨61/6跨3.0 1043006005.2110927005.7910105.7910104.671010L2 1/11/6跨3.0 1043006005.2110933004.9110107.3710109.811010L3其它跨3.0 1043006005.2110960002.6110103.9110105.211010四、各层框架横向侧移刚度计算（D值法）1、底层边跨边柱A-1,A-5,E-1,F-8,C-8, (4根)k=ib/ic=5.40/3.12=1.73ac=(0.5+k)/(2+k)=(0.5+1.73)/(2+1.73)=0.598 5.40 3.12Di1=ac12ic/h2=0.598123.121010/50002=8957边跨中柱 B-1,C-1, D-1,D-8,E-8,B-5 (6根)k=5.402/3.12= 3.462 5.40 5.40 3.12ac=(0.5+k)/(2+k)=0.73Di2=ac12ic/h2=0.73123.121010/50002=10932中跨中柱：2-B,2-C,2-D,2-E,3-B,3-C,3-D,3-E, 4-B,4-C,4-D,4-E, 5-C,5-D,5-E, 6-D,6-E, 7-D,7-E,B-1/1,E-1/6(15根)k=7.202/3.12=4.6ac=(0.5+k)/(2+k)=0.78 7.20 7.20 3.12Di3=ac12ic/h2=0.78123.121010/50002=11607 中跨边柱 A-2，F-2，A-3，F-3，F-4, F-5，F-6，F-7,A-4，A-1/1，F-1/6，（10根）k=7.20/3.12=2.3 7.20 3.12ac=(0.5+k)/(2+k)=0.651Di4=ac12ic/h2=0.651123.121010/50002=9752D1=89574+109326+1160715+975210=3730452、第二层第五层边跨边柱 A-1,A-5,E-1, F-8,C-8(4根)k=5.42/3.472=1.24 5.40ac=k/(2+k)=0.381 3.47Di1=ac12ic/h2 5.40=0.381123.471010/45002=7829边跨中柱 B-1，C-1,D-1,D-8,B-5,E-8 C-6,C-7(6根) 5.40 5.40 3.47 k=(5.40+5.40) 2/3.472=3.11 5.40 5.40ac=k/(2+k)=0.612Di2=ac12ic/h2=0.612123.471010/45002=12543中跨中柱2-B,2-C,2-D,2-E, 3-B,3-C,3-D,3-E, 4-B,4-C,4-D,4-E, 5-C,5-D,5-E, 6-D,6-E, 7-D,7-E,B-1/1,E-1/6 (15根) 7.20 7.20k=(7.20+7.20) 2/3.472=4.15 3.47ac=k/(2+k)=0.671 7.20 7.20Di3=ac12ic/h2=0.671123.471010/45002=13875中跨边柱2-A,3-F,3-A,3-F, 4-A,4-F,5-F,6-F,7-F,A-1/1,F-1/6 (10根)k=7.202/3.472=2.075 7.20ac=k/(2+k)=0.509 3.47Di4=ac12ic/h2 7.20 =0.509123.471010/45002=10470 D2=78294+125346+1387515+1047010=419345由此可知：横向框架梁的层间侧移刚度层次12345Di(N/mm)373045419345419345419345419345第三部分 重力荷载代表值的计算一、查荷载规范可取1、屋面永久荷载标准值（不上人）三毡四油防水层 0.4kN/m2冷底子油两道 0.05kN/m21：6的水泥焦渣找坡2% 0.09614=1.344kN/m260厚聚苯乙烯保温层 0.060.5=0.03kN/m2 20厚1:2水泥砂浆找平层 0.0220=0.4kN/m2150厚厚砼板 0.1525=3.00kN/m2 20厚板底抹灰 0.0217=0.34kN/m2合 计： 5.534 kN/m22、楼面均布恒荷载（14层）20mm厚大理石楼面 0.020.75=0.015kN/m230mm厚水泥砂浆结合层一道 0.0317=0.51kN/m2150mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1525=3.75kN/m220mm厚板底抹灰 0.0217=0.34kN/m2合计: 4.615 kN/m23、屋面及楼面可变荷载标准值不上人屋面均布活荷载标准值 2.0 kN/m2楼面活荷载标准值 3.5 kN/m2屋面雪荷载标准值 SK=UXS0=1.00.35=0.35 kN/m2 (式中UX为屋面积雪分布系数)4、框架横梁自重 0.30.625=4.5kN/m 玻璃幕墙（25层） 1.004.2=4.2kN/m 底层钢门窗 0.452.71.215kN/m 外纵墙（25层） 11.81.2=14.16kN/m （1层） 11.80.9=10.62 kN/m二、重力荷载代表值的计算1、第一层（1）梁、柱类别净跨（mm）截面(mm)密度(kN/m3)体积(m3)数量(根)单重(kN)总重(kN)横梁600030060025 1.184029.51032.5纵梁4500300600250.49412.25493300300600250.59414.75596600300600251.183129.5914.5次梁690020040025 13.82513.8 345类别计算高度(mm)截面(mmmm)密度(kN/m3)体积(m3)数量(根)单重(kN)总重(kN)柱4500600600251.845452025（2）内外填充墙重的计算横墙：外墙轴,墙厚250mm,计算长度6000-600=5400mm,计算高度4500-600=3900mm体积： (45.43.92.72.44)0.25=14.58m3墙重量： 14.585.5=80.19kN抹灰重： 60.121720.02=40.88KN 轴墙厚250mm,计算长度6000-600=5400mm,计算高度4500-600=3900mm。墙重量： 25.43.90.255.5=57.92kN 抹灰重:5.423.91720.02=28.64kN 轴,墙厚250mm,计算长度6000-600=5400mm,计算高度4500-600=3900mm体积：(5.433.92.41.86)0.25=9.32m3墙重量： 9.325.5=51.23kN 抹灰重：45.362170.02=30.84kN内墙 1/1轴、轴、1/2轴、轴、1/6轴、轴、墙厚200mm，计算高度4500-600=3900mm体积：5.4103.9-1.22.12 0.2=41.08m3墙重：41.085.5=225.92kN抹灰重：232.62170.02=158.17kN弧形玻璃幕 D/4=3.1414.4/4=11.304m11.3044.51.5=76.3kN横墙总重:80.19+40.88+57.92+28.64+51.23+30.84+225.92+158.17+76.3=750.09kN纵墙A轴、C轴,墙厚250mm,计算长度6000-600=5400mm,计算高度4500-600=3900mm体积：（75.43.9-2.41.8832.4-1.52.1-0.91.82)0.25=24.82m3墙重：24.825.5=136.50kN抹灰重：118.22170.02=80.376kNF轴,墙厚250mm,计算长度5400mm,计算高度3900mm,体积：（65.43.92.72.4833-1.52.1-2.41.8)0.25=14.51m3墙重：14.515.5=79.82kN抹灰重：74.240.02172=50.48kN内墙 B轴墙厚200mm,计算长度5400mm,计算高度3900mm,体积:(5.43.93.33.93.93.9-0.92.14)0.2=8.32 m3墙重：8.325.5=45.74kN抹灰重:42.10.02172=28.63kN体积:(5.43.90.72.12)0.2=3.62 m3墙重：3.625.5=19.93kN抹灰重:20.80.02172=14.14kN纵墙总重：136.50+8.38+79.82+50.48+45.74+28.63+19.93+14.14=383.62kN窗户计算（钢框玻璃窗）C-1 尺寸： 2400mm1800mm 自重： 0.4kN/m2 数量： 9 重量：1.82.40.49=15.55kNC-2 尺寸： 1800mm1200mm 自重： 0.4kN/m2 数量： 3 重量：1.82.10.43=2.59kNC-3 尺寸： 1800mm1800mm 自重： 0.4kN/m2 数量： 4 重量：1.81.80.44=5.18kN总重：15.55+2.52+5.18=23.25kN门重计算M-1: 木门 尺寸：900mm2100mm 自重：0.15kN/ m2 数量：3重量：0.92.10.153=0.85kNM-2: 木门尺寸：1800mm2100mm 自重：0.15kN/ m2 数量：3重量：2.11.80.153=1.70kNM-3: 木门尺寸：1200mm2100mm 自重：0.15kN/ m2 数量：1重量：1.22.10.151=0.38kN M-4:铁门尺寸：2800mm3000mm 自重：0.4kN/ m2 数量：1重量：2.83.00.41=3.36kN M-5：木门尺寸：800mm2100mm 自重：0.4kN/ m2 数量：2重量：0.82.10.42=1.344kN 总重： 1.85+1.70+0.38+3.36+1.344=8.634kN楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算）面积：(50.4+0.6)(36+0.6)-6.036.02-6.06.0 +3.146.02/4=1642.861m2恒载：4.11642.86=6736.726kN活载：3.51642.86=5750.10kN雨蓬:(0.150.05)/2251.56.0=13.5kN抹灰重;1.56.00.0220=3.6kN由以上计算可知：一层重力荷载代表值为G1=G恒+0.5G活 =6736.726(1377.51022.5)1.05(20251701)/21.1(750.09383.62)/28.63423.2531.322+5750.100.5=14842.455kN2、第二、三、四层的计算（1）梁、柱类别净跨（mm）截面(mm)密度(kN/m3)体积(m3)数量(根)单重(kN)总重(kN)横梁6000300600251.183529.51032.5纵梁2700300600250.49412.25493300300600250.59414.75596600300600251.183129.5914.5次梁690020040025 13.82513.8 345类别计算高度(mm)截面(mmmm)密度(kN/m3)体积(m3)数量(根)单重(kN)总重(kN)柱45006006002515124537.817012）内外填充墙重的计算横墙：外墙轴、墙厚250mm,计算长度6000-600=5400mm,计算高度4500-600=3900mm体积： (45.43.92.72.46)0.25=11.34m3墙重量： 11.345.5=62.37kN抹灰重： 56.161720.02=38.19KN 轴墙厚250mm,计算长度6000-600=5400mm,计算高度4500-600=3900mm。墙重量： 25.43.90.255.5=57.915kN 抹灰重: 47.521720.02=32.31 kN 轴,墙厚250mm,计算长度6000-600=5400mm,计算高度4500-600=3900mm体积： (5.433.92.41.86)0.25=9.315m3墙重量： 9.3155.5=51.23 kN 抹灰重： 45.362170.02=30.84kN内墙 1/1轴、轴、1/2轴、轴、1/6轴、轴,墙厚200mm，计算高度4200-600=3600mm体积：5.493.9-1.22.13 0.2=36.40m3墙重：36.405.5=200.18kN抹灰重：41.262170.02=28.06kN弧形玻璃幕 D/4=3.1414.4/4=11.304m11.3044.51.5=76.3 kN横墙总重:62.37+38.19+57.915+32.31+51.23+30.84+200.18+28.06+76.3=577.395kN纵墙A轴、C轴,墙厚250mm,计算长度6000-600=5400mm,计算高度4500-600=3900mm 体积：（75.43.9-2.41.891.52.1-0.91.82)0.25=25.54m3墙重：25.545.5=140.46kN抹灰重：121.042170.02=82.31kNF轴,墙厚250mm,计算长度5400mm,计算高度3900mm,体积：（65.43.92.72.410-1.52.1-2.41.8)0.25=13.52m3墙重：13.525.5=74.37kN抹灰重：70.280.02172=47.79kN内墙 B轴墙厚200mm,计算长度5400mm,计算高度3900mm,体积:(5.43.9-1.52.1-0.92.12)0.2=2.83m3墙重：2.835.5=15.54kN抹灰重:64.350.02172=43.76kN体积:(5.43.90.72.12)0.2=3.62m3墙重：4.165.5=22.90kN抹灰重:20.80.02172=14.14kN纵墙总重：140.46+82.31+47.79+2.83+15.54+43.76+22.90+14.14=369.73kN窗户计算（钢框玻璃窗）C-1 尺寸： 2800mm1800mm 自重： 0.4kN/m2 数量： 27 重量：2.81.80.427=54.432kNC-2 尺寸： 1200mm1800mm 自重： 0.4kN/m2 数量： 9 重量：1.81.20.49=7.776kNC-3 尺寸： 1800mm1800mm 自重： 0.4kN/m2 数量： 16 重量：1.81.80.416=20.736kN总重：54.432+7.776+20.736=82.944kN门重计算M-1:木门尺寸：900mm2100mm 自重：0.15kN/ m2 数量：9重量：0.92.10.159=2.55kN M-2:木门尺寸：1800mm2100mm 自重：0.15kN/ m2 数量：9重量：1.82.10.159=5.10kN M-3:木门尺寸：1200mm2400mm 自重：0.15kN/ m2 数量：3重量：1.22.40.153=1.296kN M-4:铁门尺寸：2800mm3000mm 自重：0.4kN/ m2 数量：6重量：2.83.00.156=7.56kN总重： 2.55+5.10+1.296+7.56=16.506kN楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算）面积：(50.4+0.6)(36+0.6)-6.036.02-6.06.0 +3.146.02/4=1642.861m2恒载：4.11642.861=6735.7kN活载：3.51642.861=5750.01kN由以上计算可知：二、三、四层重力荷载代表值分别为G2= G3 =G恒+0.5G活 =6735.7(1377.51022.5)1.05(20251701)/21.1(577.4369.73)/216.50682.944+5750.010.5=14571.22kN3、第五层（1）梁、柱类别净跨（mm）截面(mm)密度(kN/m3)体积(m3)数量(根)单重(kN)总重(kN)横梁6000300600251.183529.51032.5纵梁2700300600250.49