本科毕业论文---综合百货商场大楼计算书.doc

毕业设计（论文）用纸
年 月 日 第 页
设计任务书
一、工程概况
1、工程设计：综合百货商场大楼
2、建设地点：江苏省苏州市吴江某地
3、建筑层数及各层高度：该工程一期工程为一幢综合百货商场大楼，地上五层，建筑高度23.70m，首层层高4.8m，二、三、四、五层高4.5m，室内外高差0.5m；二期工程为库房（约3040平方米）、单身宿舍、职工食堂等辅助用房（约4000平方米）。
4、设计标高：室内地坪±0.000m
5、结构形式：钢筋混凝土框架结构
6、抗震设防要求：抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.05g，建筑场地类别为Ⅱ类。
7、耐火等级：二级
8、建筑结构安全等级：二级

二、构造做法
1、墙体：填充墙采用240砖墙
2、屋面：30厚卵石保护层
45厚挤塑聚苯板保温层
5厚沥青卷材防水层
20厚1:3水泥砂浆找平层
1:6水泥焦渣找3%坡，最薄处30厚
100厚现浇钢筋混凝土楼板
轻型钢龙骨吊顶
3、地面：20厚大理石铺面灌稀水泥浆擦缝
撒素水泥面（洒适量清水）
30厚1:4干硬性水泥砂浆结合层
刷素水泥浆一道
60厚C10混凝土
100厚碎石或或碎砖夯实
素土夯实
4、楼面：20厚大理石楼面，稀水泥浆擦缝
8厚1:1水泥细砂浆结合层
20厚1:3水泥砂浆找平层
100厚现浇钢筋混凝土楼板
轻型钢龙骨吊顶
5、卫生间楼面：10厚防滑地砖，干水泥擦缝
5厚1:1水泥细砂浆结合层
15厚1:3水泥砂浆找平层
40厚C20细石混凝土层，坡向地漏
聚氨酯三遍涂膜防水层，厚1.5
20厚1:3水泥砂浆找平层，四周抹小八字角
100厚现浇钢筋混凝土楼板

6、楼梯及电梯
楼体采用钢栏杆，木扶手，辅防滑地砖
电梯：一台扶梯，两台客梯，一台货梯
7、门窗
详见门窗表

三、平面布置
根据使用功能，框架梁、柱布置均匀对称，满足房间使用要求。底层、标准层、顶层建筑平面图，立面图，剖面图见图纸。
四、结构布置
楼面和屋面均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取100mm，主梁截面高度按跨度的1/14~1/8估算，次梁截面高度按跨度的1/12~1/18估算，主梁300mm×800mm，次梁250mm×500mm。
因为该框架结构的抗震等级为四级，柱截面尺寸按估算框架抗震等级为四级，故取0.9，N==1.2×1.25×12×（8.1/2）×（7.8/2）×5=1422KN，角柱≥110454;边柱=1.1×1.25×12×8.1×（7.8/2）×5=2606KN，边柱≥202500；中柱：=1.05×1.25×12×8.1×7.8×5=4975KN，中柱≥386591。取柱截面700㎜×700㎜。
混凝土强度采用C30 （=14.3MPa,=1.43MPa）。
基础采用柱下独立基础，基础埋深标高-2.10m。
框架结构计算简图如下所示，2~5层柱高取层高4.5m，底层标高从基础顶面取至一层板底，取5.6m。

框架结构计算简图
五、标准层井式楼盖计算
1，楼面做法：20厚大理石楼面，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；轻型钢龙骨吊顶。
2，材料：混凝土强度等级C30,板受力钢筋采用HRB400。
3，楼盖结构平面布置
/<2，按双向板设计；
按跨厚比条件，板厚h≥3900/40=97.5mm，双向板的厚度不宜小于80mm，取板厚100mm。
主梁：300×800，次梁：250×500；
二层双向板根据结构平面布置尺寸和边界支撑条件共分为四类，即A,B,C,D，按弹性理论设计。
4，荷载计算
20厚大理石楼面 0.02×28=0.56
1:3水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4
100厚钢筋混凝土板 0.10×25=2.5
8厚1：1水泥细砂浆结合层 0.008×20=0.16
轻型钢龙骨吊顶 0.17
板的永久荷载标准值 3.79
板的可变荷载标准值 3.50
永久荷载设计值： g=3.79×1.2=4.55
可变荷载设计值： q=3.50×1.4=4.90
即： g+q=4.55+4.90=9.45
g+q/2=4.55+4.9/2=7
q/2=4.9/2=2.45

5，内力计算
（1）计算跨度
，为轴线间的距离
（2）弯矩计算
跨中最大正弯矩发生在活荷载为“棋盘式布置”时，即跨中弯矩为支座固支时g+q/2作用下的跨中弯矩与当内支座铰支时±q/2作用下跨中弯矩两者之和。支座最大负弯矩可近似按活荷载满布求得，即为内支座固支时g+q作用下的支座弯矩。在上述各种情况中周边梁对板的作用视为铰支座。计算弯矩时考虑泊松比影响，在计算中近似取0.2。
A区格板：=3.9/4.05=0.96，周边固支时，查《建筑结构静力计算手册》得，方向的跨中弯矩系数分别为0.0194，0.0173，支座弯矩系数分别为-0.0543，-0.0525；周边简支时，查得，方向跨中弯矩系数分别为0.0402，0.0365。于是
=(0.0194+0.2×0.0173)(g+q/2)+(0.0402+0.2×0.0365)
=0.02286×7×3.92+0.0475×2.45×3.92=4.204KN·m
=(0.0173+0.2×0.0194)(g+q/2)+(0.0365+0.2×0.0402)
=0.02118×7×3.92+0.04454×2.45×3.92=3.915KN·m
==-0.0543(g+q)=-7.805KN·m
==-0.0525(g+q)=-7.546KN·m
B区格板：=3.9/4.4=0.89，三边固支一边简支时，查《建筑结构静力计算手册》得，方向的跨中弯矩系数分别为0.02274，0.02294，支座弯矩系数分别为-0.06614，-0.06646；周边简支时，查得，方向跨中弯矩系数分别为0.0466，0.0356。于是
=(0.02274+0.2×0.02294)(g+q/2)+(0.0466+0.2×0.0356)
=0.02733×7×3.92+0.0537×2.45×3.92=4.911KN·m
=(0.02294+0.2×0.02274)(g+q/2)+(0.0356+0.2×0.0466)
=0.02749×7×3.92+0.04492×2.45×3.92=4.601KN·m
==-0.06614(g+q)=-9.507KN·m
=-0.06646(g+q)=-9.553KN·m
=0
C区格板：=3.9/4.5=0.87，三边固支一边简支时，查《建筑结构静力计算手册》得，方向的跨中弯矩系数分别为0.0281，0.0146，支座弯矩系数分别为-0.0681，-0.0565；周边简支时，查得，方向跨中弯矩系数分别为0.0486，0.0352。于是
=(0.0281+0.2×0.0146)(g+q/2)+(0.0486+0.2×0.0352)
=0.03102×7×3.92+0.05564×2.45×3.92=5.376KN·m
=(0.0146+0.2×0.0281(g+q/2)+(0.0352+0.2×0.0486)
=0.01822×7×3.92+0.04356×2.45×3.92=3.827KN·m
==-0.0681(g+q)=-9.788KN·m
=-0.0565(g+q)=-8.121KN·m
=0
D区格板：=4.4/4.5=0.98，邻边固支邻边简支时，查《建筑结构静力计算手册》得，方向的跨中弯矩系数分别为0.0245，0.0232，支座弯矩系数分别为-0.0697，-0.0685；周边简支时，查得，方向跨中弯矩系数分别为0.0385，0.0366。于是
=(0.0245+0.2×0.0232)(g+q/2)+(0.0385+0.2×0.0366)
=0.02914×7×4.42+0.04582×2.45×4.42=6.122KN·m
=(0.0232+0.2×0.0245)(g+q/2)+(0.0366+0.2×0.0385)
=0.0281×7×4.42+0.0443×2.45×4.42=5.909KN·m
=-0.0697(g+q)=-12.752KN·m
=0
=-0.0685(g+q)=-12.532KN·m
=0

按弹性理论设计的弯矩值
区格 项目
A
B
C
D
(m)
3.9
3.9
3.9
4.4
(m)
4.05
4.4
4.5
4.5

0.96
0.89
0.87
0.98

4.204
4.911
5.376
2.388

3.915
4.601
3.827
1.427

-7.805
-9.507
-9.788
-12.752

-7.546
-9.553
-8.121
0

-7.805
-9.507
-9.788
-12.532

-7.546
0
0
0
6，配筋计算
截面有效高度：一类环境类别板的最小混凝土保护层厚度15㎜，假定选用钢筋，则方向跨中截面的=100-15-5=80㎜，方向跨中截面的=80-10=70㎜，支座截面的=80㎜。
截面设计用的弯矩：因楼盖周边有梁与板整浇，故所有区格的跨中弯矩及A-A弯矩减少20%。为便于计算，近似取=0.95，截面配筋计算结果及实际配筋列于下表。

按弹性理论设计的截面配筋
项目 截 面
（㎜）
m (KN·m)

(㎜)
配筋
实有 (㎜)

跨 中
A区格
方向
80
3.363
122.92
8＠200
251
方向
70
3.132
130.83
8＠200
251
B区格
方向
80
4.911
179.50
8＠200
251
方向
70
4.601
192.31
8＠200
251
C区格
方向
80
5.376
196.49
8＠200
251
方向
70
3.827
159.86
8＠200
251
D区格
方向
80
6.122
223.76
8＠200
251
方向
70
5.909
246.83
8＠200
251
支 座
A-A
80
-8.121
296.82
10＠200
393
A-B
80
-9.507
347.48
10＠200
393
A-C
80
-9.788
357.75
10＠200
393
B-B
80
-12.752
466.08
8＠100
503
B-C
80
-9.507
347.48
10＠200
393
C-C
80
-12.532
458.04
8＠100
251
A-D
80
-9.788
357.75
10＠200
393

六、 井字梁配筋计算
1、荷载计算
井字梁自重设计值
g=1.2×0.25×（0.5-0.1） ×25×（2×3.9×1+2×4.05×1）/（2×3.9×2×4.05）
=0.75
恒荷载设计值g=4.55+0.75=5.30
活荷载设计值p=1.4×3.5=4.9
q=g+p=5.30+4.90=10.2
g+p/2=5.3+4.9/2=7.75
p/2=4.9/2=2.45
2、井式梁设计（以A区间梁CL210为例）
（1）支座负弯矩和剪力（荷载满布）
A区间按四边嵌固的单区间井字楼盖计算内力，见下图。b/a=0.96，查《井字梁结构静力计算手册》得系数，见下表
四边嵌固的单区间井字楼盖井字梁内力系数

A1梁
B1梁
B1

0.96
0.133
0.133
0.516
0.117
0.117
0.484
0.020
A1梁：==-0.133×4.05×3.9×10.2=-83.57KN·m
==0.516×3.9×4.05×10.2=83.13KN
B1梁：==-0.117×3.9×4.05×10.2=-76.34KN·m
==0.484×3.9×4.05×10.2=77.98KN

B区间按三边嵌固一边简支的单区间井子楼盖计算内力

A1梁
B1梁
B1

0.89
0.170
0.142
0.562
0.136
0.136
0.523
0.023
注：B区间的区格尺寸略有不同，但相差很小，不超过20%，任可简化为等区格尺寸。
A1梁：==-0.170×4.4×3.9×10.2=-116.05KN·m
==0.562×3.9×4.4×10.2=98.37KN
B1梁：==-0.136×3.9×4.4×10.2=-104.74KN·m
==0.523×3.9×4.4×10.2=91.54KN
A梁的支座及剪力见下图

（2）跨中正弯矩（活荷载棋盘式布置）
1） 在正对称荷载g作用下（q= g=g+=7.75)，因为它是满布的，计算原则同（1）。A区间按四边嵌固的单区间井字楼盖计算内力
A1梁：==0.133×4.05×3.9×7.75=63.49
B1梁：==0.117×3.9×4.05×7.75=58.00
B区间按三边嵌固一边简支的单区间井字楼盖计算内力。
A1梁：==0.124×4.4×3.9×7.75=64.31
B1梁：==0.151×3.9×4.4×7.75=88.36
2）在反对称荷载p作用下（q=p==),所有区间可按四边简支的单区间井字楼盖计算内力,见下图
b/a=3.9/4.05=0.96，查《井字梁结构静力计算手册》得
四边简支的单区间井字楼盖井字梁的内力系数

A1梁
B1梁
B1

0.93
0.266
0.516
0.234
0.484
0.078
A1梁：==0.266×4.05×3.9×2.45=40.15
B1梁：==0.234×3.9×4.05×2.45=36.67
活荷载在A区间时，A区间跨中正弯矩最大，则考虑活荷载不利布置后，A区间A1梁的跨中最大弯矩如图所示

A区间A1梁的控制内力
弯矩（）
跨中（+）
支座（）
98.15
83.57
剪力(KN）
83.13

3、 井字梁A1梁配筋计算
1）、确定跨中截面配筋（按T形截面计算）
按计算跨度考虑：==7800/3=2600㎜；
按梁净间距考虑：=4050㎜；
按翼緣厚度考虑：=100/465=0.215>0.1，受压翼緣宽度不受此项限制；
取三者最小值，=2600㎜。

当时
=1.0×14.3×2600×100×（465-100/2）
=1542.9>M=98.15
属于第一类截面类型，可按矩形截面=2600×500计算。
=5.71mm
=589.72
>=0.2%×250×500=250
选用316(=603)
2)、确定支座配筋（按矩形截面计算）
=4.86㎜
<=0.518×465=240.87㎜
=501.93㎜
选用218（=509)
3）、确定箍筋

，<4
=0.25×1.0×14.3×250×465=415.59KN>83.13KN
截面满足要求
=0.7×1.43×250×465=116.37KN>83.13KN
按构造配箍，给梁全长配双肢箍（=57mm）
4）、裂缝验算
=11.48 =9.1
环境类别为一类，=0.3
（1）跨中截面裂缝验算

<0.01，取
>0.2且<1.0

<=0.3㎜
裂缝宽度满足要求。
（2）支座截面配筋计算

<0.01，取
>0.2且<1.0

<=0.3㎜
裂缝宽度满足要求。

七、 荷载计算
1、恒载计算
（1）屋面框架梁线荷载标准值
30厚卵石保护层 0.03×20=0.6
45厚挤塑聚苯板保温层 0.045×0.4=0.018
5厚沥青卷材防水层 0.005×0.35=0.002
20厚1:3水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4
1:6水泥焦渣找3%坡，最薄处30厚（最厚处250）
（0.03+0.25）/2×14=1.96
100厚现浇钢筋混凝土楼板 0.10×25=2.5
轻型钢龙骨吊顶 0.17
屋面恒荷载 5.65
框架梁自重 0.3×0.8×25=6.00kN/m
因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为
=5.65×3.9=22.04kN/m(三角形荷载) =6.00kN/m（均布荷载）
（2）楼面框架梁线荷载标准值
20厚大理石楼面 0.02×28=0.56
8厚1：1水泥细砂浆结合层 0.008×20=0.16
20厚1:3水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4
100厚钢筋混凝土板 0.10×25=2.5
轻型钢龙骨吊顶 0.17
楼面恒荷载 3.79
框架梁自重 6.00kN/m
=3.79×3.9=14.78kN/m(三角形荷载) =6.00kN/m（均布荷载）
（3）屋面框架节点集中荷载标准值
边柱连系梁自重 0.3×0.8×8.1×25=48.6kN
0.9m高女儿墙自重 0.9×8.1×0.24×19=33.24kN
粉刷 0.9×0.02×2×8.1×17=4.96kN 合38.16KN
连系梁传来屋面自重 （4.05+4.05-3.9）×1.95/2×2×5.65=46.27kN
次梁传来的荷载 1/2×3.9×1/2×3.9×2×5.65=42.97KN
0.25×0.5×7.8×25=24.38KN
顶层边节点集中荷载 200.38kN
因为柱偏心200mm，转化为作用在边柱中心的集中力为200.38kN，力偶为 40.08kN·m。
中柱连系梁自重 0.3×0.8×8.1×25= 48.6kN
粉刷 0.7×4×0.02×（4.5-0.8）×17=3.52KN
连系梁传来屋面自重 （4.05+4.05-3.9）×3.9/2÷2×4×5.65=92.55kN
井字梁梁传来的荷载 1/2×3.9×1/2×3.9×4×5.65=85.94KN
0.25×0.5×7.8×25×2=48.76KN
顶层中节点集中荷载 279.37kN
顶层各框架梁中间节点集中荷载 117.86kN
（次梁自重0.25×0.5×8.1×25=25.31kN）
（4）楼面框架节点集中荷载标准值(为简化计算，边跨按等跨）
边柱连系梁自重 48.6kN
钢窗自重 3.6×2.1×0.45=3.4kN
其余墙体自重 0.24×[（4.5-0.8）×（8.1-0.7）-3.6×2.1]×19=90.38kN
粉刷 2×[（4.5-0.8）×（8.1-0.7）-3.6×2.1]×0.02×17=13.48KN
框架柱自重 0.7×0.7×4.5×25=55.13KN
粉刷 0.02×（0.7×4-0.24×2）×（4.5-0.8）×17=2.92KN
连系梁传来楼面自重 （8.1-3.9）×3.9/2÷2×3.79×2=31.04KN
井字梁传来的荷载 1/2×3.9×1/2×3.9×2×3.79=28.83KN
0.25×0.5×7.8×25=24.38KN
中间层边结点集中荷载 298.16KN
因为柱偏心200mm，转化为作用在边柱中心的集中力为298.16kN，力偶为 59.63kN·m。
中柱连系梁自重 48.6kN
框架柱自重 0.7×0.7×4.5×25=55.13KN
粉刷 0.02×0.7×4×（4.5-0.8）×17=3.52KN
连系梁传来楼面自重 （8.1-3.9）×3.9/2÷2×3.79×4=62.08KN
井字梁传来的荷载 1/2×3.9×1/2×3.9×4×3.79=57.65KN
0.25×0.5×7.8×25×2=48.76KN
中间层中间节点集中荷载 275.74KN
中间层梁中间节点集中荷载 87.39KN
（次梁自重0.25×0.5×8.1×25=25.31kN）
（5） 恒载作用下的结构计算简图（取对称的左半部分）

2、活荷载计算
（1）顶层活荷载标准值
顶层边节点集中力（8.1-3.9）×3.9/2÷2×2×2.0+0.5×3.9×0.5×3.9×2×2.0=31.59KN
因为柱偏心200mm，转化为作用在边柱中心的集中力为31.59kN，力偶为 6.32kN·m。
顶层中柱节点集中力[（4.05+4.05-3.9）×3.9/2÷2×4+1/2×3.9×1/2×3.9×2×2]×2=63.18KN
顶层井字梁节点集中力 1/2×3.9×1/2×3.9×2×2×2=30.42KN
顶层框梁传来屋面活荷载 3.9×2=7.8KN
（2）中间层活荷载标准值
中间层边节点集中力
[（8.1-3.9）×3.9/2÷2×2+1/2×3.9×1/2×3.9×2]×3.5=55.28KN
因为柱偏心200mm，转化为作用在边柱中心的集中力为55.28kN，力偶为 11.06kN·m。
中间层中柱结点集中力[（8.1-3.9）×3.9/2÷2×4+1/2×3.9×1/2×3.9×2×2]×3.5=110.56KN
中间层井字梁节点集中力
1/2×3.9×1/2×3.9×2×2×3.5=53.24KN
中间层框梁传来屋面活荷载 3.9×3.5=13.65KN
（3）活荷载作用下结构计算简图

3、 风荷载计算
风压标准值计算公式为：
因结构高度H=23.7m<30m,可取=1.0；对于矩形平面=1.3；可查《建筑结构荷载规范》。将风荷载换算成作用于框架每层结点上的集中荷载，计算过程如下表所示。表中z为框架节点至室外地面的高度，A为一榀框架各层节点的受风面积，计算结果如下图所示。
层次

z(m)

A(m2)

5
1.0
1.3
23.25
0.79
0.35
25.52
9.17
4
1.0
1.3
18.75
0.72
0.35
36.45
11.94
3
1.0
1.3
14.25
0.65
0.35
36.45
10.78
2
1.0
1.3
9.75
0.65
0.35
36.45
10.78
1
1.0
1.3
5.25
0.65
0.35
39.49
11.68

八、 内力计算
1、恒载作用下的内力计算（分层法）
梁柱线刚度
构件
截面惯性矩
等效惯性矩
构件长度
线刚度
相对线刚度
框架梁
边框梁

7.8

0.62
中框跨

7.8

0.82
框架柱
底层

5.6

0.89
其余层

4.5

1
1) 顶层
将三角形荷载化作等效均布荷载
总均布荷载

（1）计算各杆件的分配系数

（2）计算固端弯矩

(3)分配与传递
结点
A
D
E
F
G
B
C
杆端
AD
DA
DE
ED
EB
EF
FE
FC
FG
GF
BE
CF
u

0.549
0.451
0.311
0.378
0.311
0.311
0.378
0.311

Mg

-201.660
201.660

-201.660
201.660

-201.660
201.660

29.569
88.707
72.873
36.436
`

-5.666
-11.332
-13.773
-11.332
-5.666

-4.591

1.037
3.111
2.555
1.278

1.762
2.142
1.762
0.881

0.714

-0.397
-0.483
-0.397

-0.161

M
30.606
91.818
-131.898
227.645
-14.256
-213.389
197.756
2.142
-199.898
202.541
-4.752
0.714

2）标准层
将三角形荷载化作等效均布荷载
总均布荷载

（1）计算各杆的分配系数

（2）计算固端弯矩

（3）分配与传递
结点
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
杆端
AE
AF
AB
BA
BG
BH
BC
CB
CI
CJ
CD
DC
EA
FA
GB
HB
IC
JC
u
0.355
0.355
0.290
0.225
0.275
0.275
0.225
0.225
0.275
0.275
0.225

Mg

-155.420
155.420

-155.420
155.420

-155.420
155.420

34.005
34.005
27.779
13.890

11.335
11.335

-1.563
-3.125
-3.820
-3.820
-3.125
-1.563

-1.273
-1.273

0.555
0.555
0.453
0.227

0.176
0.352
0.430
0.430
0.352
0.176
0.185
0.185

0.143
0.143

-0.091
-0.111
-0.111
-0.091

M
34.560
34.560
-128.750
166.320
-3.930
-3.930
-158.460
154.209
0.430
0.430
-155.068
155.596
11.520
11.520
-1.273
-1.273
0.143
0.143

3)底层

（1）计算各杆的分配系数

（2)计算固端弯矩（同标准层）

（3）分配与传递

结点
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
杆端
AE
AF
AB
BA
BG
BH
BC
CB
CI
CJ
CD
DC
EA
FA
GB
HB
IC
JC
u
0.328
0.369
0.303
0.232
0.252
0.283
0.232
0.232
0.252
0.284
0.232

Mg

-155.420
155.420

-155.420
155.420

-155.420
155.420

31.419
35.347
29.024
14.512

15.710
11.782

-1.683
-3.367
-3.657
-4.107
-3.367
-1.683

-1.829
-1.369

0.552
0.621
0.510
0.255

0.195
0.391
0.424
0.478
0.391
0.195
0.276
0.207

0.212
0.159

-0.104
-0.113
-0.127
-0.104

M
31.971
35.968
-127.569
166.716
-3.771
-4.234
-158.696
154.127
0.424
0.478
-155.029
155.615
15.986
11.989
-1.829
-1.369
0.212
0.159

4） 恒载内力二次分配
(1)顶层边柱结点，下层传来的弯矩是11.520

顶层EB柱节点，下层传来弯矩是-1.273

顶层FC柱节点，下层传来的弯矩是0.143

2）第四层边柱节点，上、下层传来的弯矩30.606，11.520,合计42.126

第四层HG柱节点，上、下层传来的弯矩-4.752，-1.273,合计-6.025

第四层JI柱节点，上、下层传来的弯矩0.714，0.143,合计0.857

3） 第三层边柱节点，上、下层传来的弯矩11.520，11.520,合计23.04