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毕业设计计算书
摘要
1建筑设计
1.1建筑概况
1.2建筑技术条件资料
1.3截面尺寸初步估计
2框架侧移刚度的计算
2.1梁的线刚度
2.2柱线刚度
2.3柱梁线刚度Ib的计算
2.4各层框架横向侧移刚度计算（D值法）
3重力荷载代表值的计算
3.1查《荷载规范》取值
3.2重力荷载代表值的计算
4横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算
4.1地震荷载计算
4.2风荷载计算
5竖向荷载作用下框架结构计算（横向框架内力计算）
5.1计算单元的选择确定
5.2荷载计算
5.3内力计算
5.4梁端剪力和柱轴力的计算
5.5框架梁的内力组合
5.6框架柱的内力组合
5.7柱端弯矩设计值的调整
5.8柱端剪力组合和设计值的调整
6截面设计
6.1框架梁截面设计
6.2框架柱截面设计
7楼板设计
7.1楼板类型及设计方法的选择
7.2设计参数
8楼梯设计
8.1设计参数
8.2踏步设计
8.3斜梁设计
8.4平台板设计
8.5平台梁设计
9基础设计
9.1确定持力层，选择基础形式和材料
9.2初步确定基础尺寸
9.3计算底面地基承载力设计值
9.4确定基础宽度
9.5内力分析
摘要
建筑地点：
constructionSite：
YangQuan
结构形式：
框架结构constructionSysten:
Framestructure
建筑面积：
6021.5m2floorArea:
6021.5m2
层数/高度：
5层/21.6mstories/Height:
5stories/21.6m
主要用途：
商场、办公mainUse:
Shopping、office
关键词：
框架结构framestructure
现浇混凝土cast-in-placeconcreate
条形基础spreadfootings
屋面板roofplate
正截面normalsection
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。
宏利商场是一座集购物、餐饮、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。
设计上采用钢结构、外装饰铝板、拉索点式玻璃幕墙等新技术、新材料、突出钢结构特点，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
"Flexibleuse"andcombinationofgreeningandbuildinglatgelyimproveitsoutsideshoppingenvironment.Intheinside,laige,mediumandsmall--sizedspice,togetheiwiththevariousbuildingelemenrslikediagonalandcurve,createsadenseatmosphere.Xin'Plazaconveysthetraditionalcharmofmodernarchitecture,andeffectivelybillboatd.
GeriPlazaisanintegratedincludingshopping,restaurants,entertainmentcenteandoffices.Intermsofdesignconcept,thedesignerstriedtofullymaterializeboththegeneralfeaturesoffirst-classmodemshoppingmallandtheuniqueidentityofFriendshipShoppingMall.Intermsofoverallform,thisshoppingmallgivesprioritytomodernismandnovelty---itsconciseandlivelyshapeconveysasenseofvigorandaggression.Steelstrure,aluminumplateouterdecorationandsuspendedcablepointglasscurtainwallandothermewtechniqueandmaterialsareintroducedintothedesign,givingprominencetothecharacteristicofsteelstructure.Theharmoniouscombinationofsteel,glassandaluminumpatecreatesanidantityofmodematchitecturethatcannotonlymeetthefunctionalrequirementsbutalsoassortwiththeenvuribnebt.Thetransparentfloorglasscurtainwallmakestheoutdoorandindoorspacemeet.Anditisalsoawindow,showingthepassersbytheindoorsceneryoftheshoppingmall.
第一部分：
建筑设计
㈠建筑概况
1、设计题目：
商场
2、建筑地点及拟建基地平面图
本建筑，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6021.5m2，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取120mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，层数为五层，一层层高为4.8m，二层至五层为4.2m，室内外地坪高差为0.45，本商场柱距为6m，局部采用7.8m。
㈡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0.35kn/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）
1
2
3
4
杂填土
粘土
卵石
砂岩
0.0—0.8
0.8—2.5
2.0—8.5
8.5—15.0
0.8
1.7
6.5
6.5
150
300
450
注：
1）天、地下水。
2）表中给定土层由自然地平算起。
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8。
3、框架结构承重方案的选择
竖向荷载的传力途径：
楼板的均布活载和恒载直接作用在主梁上，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
本方案中，需近似的按横向的平面框架计算。
5、梁柱截面尺寸的初步确定
①梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。
本方案取1/12×7800=650mm，截面宽度取600×1/2=300mm，可得梁的截面初步定为b×h=300mm×650mm。
②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=βFgEn
注：
β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12-15kN/m2
n为验算截面以上的楼层层数。
（2）Ac≥N/UNfc
注：
UN为框架术轴压比极限值，本方案为二级抗震等级，查《抗震规范》可知取为0.8；
fc为混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。
（3）计算过程
对于边柱：
N=βFgEn=1.3×18×13×5=1521（kN）
Ac≥N/UNfc=1521×103/0.8×14.3=132954.5（mm2）
取600mm×600mm
对于内柱：
N=βFgEn=1.25×48.42×13×5=3934.13（kN）
Ac≥N/UNfc=3934.13×103/0.8×14.3=343892.5（mm2）
取600mm×600mm
第二部分框架侧移刚度的计算
一、梁的线刚度
混凝土为C30，Ec=3×1010N/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
二、柱线刚度ic=bh3/12
层次
hc（mm）
Ec（N/mm2）
b×h
Ic（mm4）
Kc=EcIc/hc
2～4
4200
3.0×104
600×600
1.08×1010
7.71×1010
1
5750
3.0×104
600×600
1.08×1010
5．63×1010
三、横梁线刚度Ib的计算
梁号
Ec（N/mm2）
b×h
（mm×mm）
I0（mm4）
L（mm）
kb=EcI0/L
（N·mm）
边框架1.5EcI0/L
（N·mm）
中框架2EcI0/L
（N·mm）
L1
3.0×104
300×650
6．9×109
6000
3．45×1010
5．18×1010
6．9×1010
L2
3.0×104
300×650
6．9×109
7800
2．65×1010
3．98×1010
5.3×1010
L3
3.0×104
300×650
6．9×109
3000
6．9×1010
10．35×1010
1．38×1010
四、各层框架横向侧移刚度计算（D值法）
1、底层
①边跨边柱A-1,A-9（2根）
k=ib/ic=5.18/5.63=0.92
ac=（0.5+k）/（2+k）=0.4865.18
5.63
Di1=ac×12×ic/h2=0.486×12×5.63×1010/57502=9931
②边跨中柱A-2,A-3,A-4,A-5,A-6,A-7,A-8,B-1,B-9,E-2,E-3,E-6,E-7（13根）
k=5.18×2/5.63=1.845.185.18
5.63
ac=（0.5+k）/（2+k）=0.61
Di2=ac×12×ic/h2=0.61×13×5.63×1010/57502=12456
③E-4,E-5,E-8,（1/D）-9（4根）
k=ib/ic=10.35/5.63=1.838
ac=（0.5+k）/（2+k）=0.6110.35
5.63
Di3=ac×12×ic/h2=0.61×12×5.63×1010/57502=12456
④（1/D）-4,（1/D）-5,（1/D）-8（3根）
k=13.8×2/5.63=4.9
ac=（0.5+k）/（2+k）=0.78313.813.8
5.63
Di4=ac×12×ic/h2=0.783×12×5.63×1010/57502=16000
⑤C-1,C-9,D-1（3根）
k=5.18+3.98/5.63=1.63
ac=（0.5+k）/（2+k）=0.5875.183.98
5.63Di5=ac×12×ic/h2=0.587×12×5.63×1010/57502=11995
⑥B-2,B-3,B-4,B-5,B-6,B-7,B-8（7根）
k=6.92×2/5.63=2.45
ac=（0.5+k）/（2+k）=0.6636.96.9
5.63
Di6=ac×12×ic/h2=0.663×12×5.63×1010/57502=13548
⑦C-2,C-3,C-4,C-5,G-6,G-7,G-8,D-2,D-3,D-4,D-5,D-6,D-7（13根）
k=6.9+5.3/5.63=2.17
ac=（0.5+k）/（2+k）=0.646.95.3
5.63
Di7=ac×12×ic/h2=0.64×12×5.63×1010/57502=13078
⑧D-8,D-9（2根）
k=10.35+3.98/5.63=2.552.252.25
ac=（0.5+k）/（2+k）=0.676.29
Di8=ac×12×ic/h2=0.67×12×5.63×1010/57502=13691
∑D1=9931×2+12456×4+12456×13+16000×3+11995×3+13548×7+13078×13+13691×2+10830=618814
2、第二层～第三层
①A-1,A-8,E-8,（3根）
k=5.18×2/7.71×2=0.6725.18
ac=k/（2+k）=0.2517.71
Di1=ac×12×ic/h25.18
=0.251×12×7.71×1010/42002=13165
②A-2,A-3,A-4,A-5,A-6,A-7,E-2,E-3,E-4,E-5,E-6,E-7（12根）
k=6.9×2/7.71×2=0.8956.9
ac=k/（2+k）=0.3097.71
Di2=ac×12×ic/h26.9
=0.309×12×7.71×1010/42002=16207
③B-1,B-9（2根）
5.185.18
k=5.18×4/7.71×2=1.3447.71
ac=k/（2+k）=0.4025.185.18
Di3=ac×12×ic/h2=0.402×12×7.71×1010/42002=21084
④C-1,D-1,C-9,D-9（4根）
5.183.98
k=5.18+3.98/7.71=1.197.71
ac=k/（2+k）=0.3735.183.98
Di4=ac×12×ic/h2=0.373×12×7.71×1010/42002=19563
⑤B-2,B-3,B-4,B-5,B-6,B-7（6根）
6.96.9
k=6.9×4/7.71×2=1.87.71
ac=k/（2+k）=0.474
6.96.9
Di5=ac×12×ic/h2=0.474×12×7.71×1010/42002=24861
⑥C-2,C-3,C-4,C-5,C-6,C-7,D-2,D-3,D-4,D-5,D-6,D-7（12根）
6.95.3
7.71k=6.9+5.3/7.71=1.58
ac=k/（2+k）=0.446.95.3
Di6=ac×12×ic/h2=0.44×12×7.71×1010/42002=23078
∑D2=13165×3+16207×12+21084×2+19563×4+24861×6+23078×12=780501
∑D1/∑D2=0.79＞0.7,该框架为规则框架。
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）
30厚细石混凝土保护层0.03×22=0.66kN/m2
冷底子油一遍三毡四油防水层0.4kN/m2
20厚矿渣水泥找平层14.5×0.02=0.29kN/m2
60厚聚苯乙烯保温层0.06×0.5=0.03kN/m2
100一150mm厚膨胀珍珠岩找坡（2%）0.1+0.15/2/7=0.88kN/m2
20厚矿渣水泥找平层0.02×14.5=0.29kN/m2
120钢筋混凝土板25×0.12=3kN/m2
20厚水泥砂浆板底抹灰0.02×20=0.4kN/m2
合计:
5.95kN/m2
2、楼面均布恒荷载（1～4层）
水磨石地面（10mm面层,20mm水泥砂浆打底）0.65kN/m2
120mm厚钢筋混凝土板25×0.2=3kN/m2
20mm厚水泥砂浆板底抹灰0.02×20=0.4kN/m2
合计:
4.05kN/m2
3、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2.0kN/m2
楼面活荷载标准值3.5kN/m2
屋面雪荷载标准值SK=UXS0=1.0×0.35=0.35kN/m2
（式中UX为屋面积雪分布系数）
4、梁柱密度25kN/m2,
蒸压粉煤灰加气混凝土砌块5.5kN/m3。
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
5400
300×650
25
1.053
22
26.325
579.15
7200
300×650
25
1.404
9
35.1
315.9
2400
300×650
25
0.468
5
11.7
58.5
纵梁
5400
300×650
25
1.053
34
26.33
895.05
3300
300×650
25
1.404
5
35.1
175.5
类别
计算高度（mm）
截面（mm×mm）
密度（kN/m3）
体积（m3）
数量（根）
单重（kN）
总重（kN）
柱
5750
600×600
25
2.07
47
51.75
2432.3
（2）内外填充墙重的计算
①横墙：
AB跨墙，墙厚200mm,计算长度5400mm,计算高度4800-650=4150mm
单跨体积：
0.2×5.4×4.15=4.482m3
单跨重量：
5.5×4.482=24.65kN
数量：
8
总重：
24.65×8=197.2kN
BC跨①轴、②轴、墙厚200mm,计算长度6000-3000=3000mm,计算高度4150mm
单跨体积：
0.2×3×4.15=2.49m3
单跨重量：
2.49×5.5=8.69kN
数量：
2
总重:
13.695×2=27.39kN
CD跨①轴、墙厚200mm,计算长度1100mm,计算高度4150mm
单跨体积：
0.2×1.1×4.15=0.913m3
单跨重量：
0.913×5.5=8.69kN
数量：
3
总重:
5.02×3=15.06kN
⑧轴、墙厚200mm,计算长度7800mm,计算高度4150mm
单个体积：
0.2×（7.8×4.15-1.2×2.4）=5.7m3
数量：
1
总重：
5.9×5.5×1=32.45kN
⑨轴、墙厚200mm,计算长度7800mm,计算高度4150mm
单跨体积：
0.2×7.8×4.15=6.474m3
单跨重量：
6.474×5.5=35.61kN
数量：
1
总重:
35.61×1=35.61kN
DE跨⑧轴、墙厚200mm,计算长度2400mm,计算高度4150mm
单跨体积：
0.2×2.4×4.15=1.992m3
单跨重量：
1.992×5.5=10.96kN
数量：
3
总重:
10.96×3=32.88kN
玻璃幕墙
1.8×4.8×1.5=25.92kN
1.5×4.8×1.5×3=32.4kN
横墙总重：
197.2+27.39+15.06+32.45+35.61+32.88+25.92+32.4
=398.91kN
②纵墙
A轴,[（6-0.6）×4.15-1.8×2.1×2]×0.2=2.97m3
2.97×6=17.82m3
[（13-0.6）×4.15-1.8×2.1]×0.2=1.24m3
[（13-0.6）×4.15-0.6×0.6]×0.2=1.92m3
[（16-0.6）×4.15-0.6×0.6×2]×0.2=4.336m3
6×2.97+1.24+1.92+4.336=25.32m3
25.32×5.5=139.26kN
E轴1.2×4.15×0.2=0.996m3
0.996×5.5×5=27.35kN
（0.6-0.3）×4.15×0.2×5.5×10=13.7kN
玻璃幕墙1.8×4.8×1.5×10=129.6kN
纵墙总重139.26+27.35+13.7+129.6=309.91kN
弧形玻璃幕墙1×3.14×4.8×12×1.5/4=67.82kN
⑶窗户计算（钢框玻璃窗）
C-1尺寸：
2400mm×4150mm
自重：
0.4kN/m2
数量：
2
重量：
4.15×2.4×0.4×2=7.97kN
C-2重量：
（1.5-0.3）×4.15×0.4×2=3.98kN
C-10尺寸：
18000mm×2100mm
自重：
0.4kN/m2
数量：
13
重量：
1.8×2.1×0.4×13=19.66kN
C-20尺寸：
600mm×600mm
自重：
0.4kN/m2
数量：
1
重量：
0.6×0.6×0.4×1=0.144kN
总重：
19.66+0.144+7.97+3.984=31.76kN
⑷门重计算
M-1:
木门
尺寸：
900mm×2100mm自重：
0.15kN/m2数量：
5
重量：
0.9×2.1×0.15×5=1.42kN
M-2:
木门
尺寸：
700mm×2100mm自重：
0.15kN/m2数量：
2
重量：
0.7×2.1×0.15×2=0.441kN
M-3:
铁门
尺寸：
3000mm×2400mm自重：
0.4kN/m2数量：
1
重量：
3×2.4×0.4×1=2.88kN
M-4:
木门
尺寸：
700mm×2100mm自重：
0.15kN/m2数量：
2
重量：
0.7×2.1×0.15×2=0.441kN
M-6：
钢框玻璃门
尺寸：
4800mm×3000mm自重：
0.4kN/m2数量：
1
重量：
3×4.8×0.4×1=5.76kN
M-8：
钢框玻璃门
尺寸：
3000mm×3000mm自重：
0.4kN/m2数量：
2
重量：
3×3×0.4×2=7.2kN
总重：
1.42+0.441+2.88+7.2+5.76=17.7kN
⑸楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算
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