【正文】 建筑學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) ―――北京某框架結(jié)構(gòu)商場(chǎng) 班級(jí)：土木09級(jí)學(xué)號(hào)：1070309014046學(xué)生：王柏林 指導(dǎo)教師：崔保龍 目錄 第一章 建筑設(shè)計(jì)…………………………………………………………………03 …………………………………………………………………03 ……………………………………………………………03 …………………………………………………………………03 …………………………………………………………………04 ……………………………………………………………04 ……………………………………………………………04 ………………………………………………………………04 第二章 結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)布置 …………………………………………………05第一節(jié) 工程概況 ……………………………………………………………05第二節(jié) 結(jié)構(gòu)布置 ……………………………………………………………07第三章 荷載計(jì)算 ………………………………………………………………09第一節(jié) 板的荷載計(jì)算 …………………………………………………………09第二節(jié) 構(gòu)件自重計(jì)算………………………………………… ………………12第四章 鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋設(shè)計(jì) ……………………………………………15第一節(jié) 板的結(jié)構(gòu)布置及分類 …………………………………………………15第二節(jié) 板的荷載計(jì)算及設(shè)計(jì) …………………………………………………18第五章 樓梯設(shè)計(jì) …………………………………………………………………20第一節(jié) 梯段板的計(jì)算 …………………………………………………………20第二節(jié) 平臺(tái)板計(jì)算 ……………………………………………………………23第三節(jié) 平臺(tái)梁計(jì)算 ……………………………………………………………23第六章 一榀框架結(jié)構(gòu)計(jì)算 ………………………………………………………26第一節(jié) 確定框架計(jì)算簡(jiǎn)圖 ……………………………………………………26一、框架梁柱截面尺寸的確定……………………………………………26 二、確定梁、柱截面尺寸…………………………………………………27三、梁剛度計(jì)算……………………………………………………………27第二節(jié) 框架荷載計(jì)算 …………………………………………………………29一、構(gòu)件自重計(jì)算…………………………………………………………29二、活荷載標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算………………………………………………………30第三節(jié) 風(fēng)荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算 ………………………………………32 一、相對(duì)線剛度的計(jì)算 ……………………………………………………33 二、各層柱的D值計(jì)算…………………………………………………35三、風(fēng)荷載作用下的框架側(cè)移計(jì)算 ………………………………………37 四、風(fēng)荷載效應(yīng)產(chǎn)生的內(nèi)力計(jì)算……………………………………………38第四節(jié) 框架梁、柱的內(nèi)力組合 …………………………………………………46第五節(jié) 框架結(jié)構(gòu)梁的截面設(shè)計(jì) …………………………………………………47 第七章 柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì) ………………………………………………………………55第一節(jié)基礎(chǔ)尺寸的確定 …………………………………………………………55一、確定地基的類型及基礎(chǔ)的持力層 ………………………………………55二、確定基礎(chǔ)類型 …………………………………………………………56第二節(jié) 荷載效應(yīng)組合 …………………………………………………………… 56一、 標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算 …………………………………………………………56二、 基本組合計(jì)算 ……………………………………………………………56第三節(jié) C軸框架柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) ………………………………………… 57一、 基礎(chǔ)底面積的初步確定 ………………………………………………57二、 驗(yàn)算基礎(chǔ)高度 ……………………………………………………………59 三、 配筋計(jì)算 …………………………………………………………………61致謝 ……………………………………………………………………………………64 第1章 建筑設(shè)計(jì)建筑物的設(shè)計(jì)即根據(jù)建筑物的功能，外墻材料，地理位置，周圍環(huán)境等情況，綜合考慮，達(dá)到美的效果。將來建筑周圍環(huán)境的地面鋪裝，花池，燈飾藝術(shù)品及植物搭配，都應(yīng)統(tǒng)籌考慮，在借鑒西方現(xiàn)代環(huán)境布置的同時(shí)，亦考慮當(dāng)?shù)乇旧淼牡赜蚣拔幕攸c(diǎn)。為創(chuàng)造一個(gè)良好舒適的環(huán)境，在基地內(nèi)布置適當(dāng)?shù)木G化。[1]建筑平面設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，它集中反映了建筑平面各組成部分的特征及其相互關(guān)系、使用功能的要求、是否經(jīng)濟(jì)合理、建筑平面與周圍環(huán)境的關(guān)系、建筑是否滿足建筑平面設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)還不同程度地反映建筑空間藝術(shù)構(gòu)思及結(jié)構(gòu)布置關(guān)系等。在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，總是先從平面入手，同時(shí)認(rèn)真分析剖面及立面的可能性和合理性，及其對(duì)平面設(shè)計(jì)的影響。建筑平面設(shè)計(jì)也要與施工條件、技術(shù)水平相適應(yīng)。在平面設(shè)計(jì)中始終需要從建筑整體空間組合的效果來考慮。[1]本商場(chǎng)建筑按使用功能分為營(yíng)業(yè)部分、倉儲(chǔ)部分和輔助部分三部分。商場(chǎng)的營(yíng)業(yè)部分屬公共活動(dòng)房間，人流比較集中，通常進(jìn)出頻繁，因此室內(nèi)人們活動(dòng)和通行面積的組織比較重要，特別是人流的疏散問題較為突出。[1]本設(shè)計(jì)采用了簡(jiǎn)單了矩形平面。在標(biāo)準(zhǔn)層中，輔助房間均在建筑物的一側(cè)，使分區(qū)明確。建筑物的立面設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔明快,“虛” 、“實(shí)”結(jié)合，凹凸結(jié)合。“虛”的部分是指窗、空廊、凹廊等，給人以輕巧通透的感覺；“實(shí)”的部分是指墻、柱、屋面、欄板等，給人以厚重、封閉的感覺。[1]本建筑物的主體四層，采用矩形體。建筑物的立面裝飾對(duì)整個(gè)建筑物的外觀起著舉足輕重的作用，更要體現(xiàn)出商場(chǎng)區(qū)別于其他建筑物的特征，立面采用以虛為主、虛多實(shí)少的處理手法來獲得輕巧、開朗的效果。[1]底層采用面磚貼面、使基部有穩(wěn)重、莊重之感，同時(shí)，條石鋪的臺(tái)階使之莊重、大方。剖面設(shè)計(jì)確定建筑物各部分高度，建筑層數(shù)，建筑空間的組合與利用，以及建筑剖面中的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造關(guān)系等。它與平面設(shè)計(jì)是從兩個(gè)不同的方面來反映建筑物內(nèi)部空間的關(guān)系。[1]本商場(chǎng)為了滿足營(yíng)業(yè)廳天然采光的要求在中間有一共享大廳，大廳處四層采用鋼結(jié)構(gòu)玻璃屋頂。樓梯間設(shè)有窗戶。室內(nèi)外高差450mm。一幢建筑物除了有滿足不同要求的各種房間外，還需要有交通聯(lián)系部分把各個(gè)房間之間、樓層之間和室內(nèi)與室外之間聯(lián)系的空間，建筑物內(nèi)部的交通聯(lián)系部分可分為水平交通聯(lián)系的走廊、過道和垂直交通聯(lián)系的樓梯、坡道、電梯，自動(dòng)扶梯等。設(shè)計(jì)中要考慮交通路線的分工，安排好室內(nèi)人流的通行面積，導(dǎo)向明確，要使人流與貨流、顧客與職工互不干擾。[1]營(yíng)業(yè)廳部分設(shè)置的樓梯、坡道、自動(dòng)扶梯必須符合相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。兩個(gè)自動(dòng)扶梯，一個(gè)客運(yùn)電梯，五個(gè)樓梯。自動(dòng)扶梯是建筑物層間連續(xù)運(yùn)輸效率最高的載客設(shè)備。自動(dòng)扶梯一般應(yīng)布置在建筑物入口處經(jīng)合理安排的交通流線上。其傾斜部分水平夾角≤30176。，貨梯設(shè)置在倉庫處便于貨物的運(yùn)輸。[3]商場(chǎng)的防火設(shè)計(jì)不僅要符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，還應(yīng)符合《商店建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》。本商場(chǎng)劃分為四個(gè)防火分區(qū)，其最大允許建筑面積都小于規(guī)定的1200m2。防火分區(qū)采用防火卷簾，商場(chǎng)內(nèi)設(shè)置了上下層相通的自動(dòng)扶梯，上下層之間用防火卷簾分開。在防火分區(qū)內(nèi)設(shè)有自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。建筑材料的選擇以非燃性、難燃性和耐火極限等級(jí)高的材料為主。本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)了六部樓梯可作為消防用疏散樓梯。樓梯布置均勻，空間導(dǎo)向性強(qiáng)，并使?fàn)I業(yè)廳內(nèi)任一點(diǎn)至最近樓梯的直線距離小于25m。設(shè)計(jì)了五個(gè)安全出口，距離合理。前室面積大于6m2。整個(gè)建筑設(shè)計(jì)主要是滿足防火設(shè)計(jì)和功能的使用要求，力求經(jīng)濟(jì)、適用、美觀。第一節(jié) 工程概況一、工程設(shè)計(jì)總概況： 本設(shè)計(jì)為北京某小區(qū)框架結(jié)構(gòu)商場(chǎng)。建筑層數(shù)：7層。結(jié)構(gòu)形式：框架結(jié)構(gòu)。二、建筑的耐火等級(jí)、安全等級(jí)、設(shè)計(jì)使用年限、混凝土的環(huán)境類別等：建筑耐火等級(jí)為一級(jí)。建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為50年。建筑抗震設(shè)防類別：乙類。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)：乙級(jí)。混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別：一般環(huán)境（Ⅰ類），環(huán)境作用等級(jí)：輕微（ⅠA）?；A(chǔ)環(huán)境作用等級(jí)：輕度（ⅠB）。三、自然條件：基本風(fēng)壓：，地面粗糙度：C類。基本雪壓：。地震基本烈度：8度（）；設(shè)計(jì)地震分組第一組；建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類，屬于抗震有利地段?？蚣芸拐鸬燃?jí)為二級(jí)；抗震構(gòu)造措施提高一度，抗震等級(jí)按一級(jí)考慮。柱網(wǎng)如下圖所示： 四、框架結(jié)構(gòu)承重方案的選擇：豎向荷載的傳力途徑：樓板的均布活載和恒載經(jīng)次梁間接或直接傳至主梁，再由主梁傳至框架柱，最后傳至地基。根據(jù)以上樓蓋的平面布置及豎向荷載的傳力途徑，本框架的承重方案為縱橫向框架承重方案。第二章 結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)布置第一節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、結(jié)構(gòu)體系選型（一）結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)形式的分析比較建筑結(jié)構(gòu)的分類方法很多，按結(jié)構(gòu)所用材料分類時(shí)可分為砌體結(jié)構(gòu)（包括石和砌塊砌體）、混凝土結(jié)構(gòu)（包括混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)）、鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)等。各類結(jié)構(gòu)都有其一定的適用范圍，應(yīng)根據(jù)其材料性能、結(jié)構(gòu)形式、受力特點(diǎn)和建筑使用要求及施工條件等因素合理選擇。一般來說，無筋砌體結(jié)構(gòu)主要用于建造多層住宅、辦公樓、教學(xué)樓以及小型單層工業(yè)廠房等；鋼結(jié)構(gòu)多用于建造超高層建筑以及有重型吊車、跨度大于36米或有特殊要求的工業(yè)廠房；其它情況均可采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。該設(shè)計(jì)是多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因此宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。（二）多層建筑的結(jié)構(gòu)體系及選擇1．框架結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，可以提供較大的建筑空間，也可以構(gòu)成豐富多變的立面造型。但框架結(jié)構(gòu)體系的抗側(cè)剛度主要取決于梁、柱的截面尺寸，一般梁柱截面的慣性矩較小，在水平荷載作用下的側(cè)向變形較大，抗側(cè)能力較弱，屬柔性結(jié)構(gòu)，因此其建筑高度受到限制?？蚣芙Y(jié)構(gòu)有橫向、縱向、雙向承重方案選擇：（1）橫向框架承重方案縱向連系梁將橫向框架連成整體。對(duì)于水平風(fēng)荷載作用，由于橫向每榀框架的柱子少，而縱向每榀框架的柱子多，所以橫向框架的受力遠(yuǎn)比縱向的大，故一般只需要對(duì)每榀橫向框架進(jìn)行內(nèi)力分析，而對(duì)縱向框架可按構(gòu)造設(shè)計(jì)。但對(duì)水平地震荷載作用，由于框架結(jié)構(gòu)所受的地震作用與房屋框架結(jié)構(gòu)體系是由豎向的柱子與水平構(gòu)件的梁通過節(jié)點(diǎn)連接而組成，既承擔(dān)豎向荷載，又承擔(dān)水平荷載（風(fēng)、地震）（2）縱向框架承重方案此時(shí)，縱向框架為主要承力構(gòu)件，沿房屋的縱向設(shè)置框架主梁，有利于充分利用室內(nèi)空間，但其橫向剛度較弱，對(duì)抗震不利，故不應(yīng)在地震區(qū)框架結(jié)構(gòu)中采用。（3）縱橫框架雙向承重方案 這種方案比較適用于建筑平面呈正方形或平面邊長(zhǎng)L/B≤（L—房屋長(zhǎng)度，B—房屋寬度），對(duì)于地震區(qū)的框架結(jié)構(gòu)，由于其縱向、橫向都承受地震作用，需將縱橫兩個(gè)方向的梁、柱按剛接處理，設(shè)計(jì)成雙向承重的框架結(jié)構(gòu)方案。 2．剪力墻結(jié)構(gòu)體系現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度大、變形小，整體性好，采用先進(jìn)工藝施工時(shí)可縮短工期，節(jié)省人力；但墻體較密，使建筑平面布置和空間利用受到限制，很難滿足大空間建筑功能要求；結(jié)構(gòu)自重較大加上抗側(cè)剛度較大，結(jié)構(gòu)自振周期較短，導(dǎo)致較大的地震作用。3．框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系它可提供較大的建筑空間，布置靈活，能為建筑設(shè)計(jì)提供豐富的建筑造型，且側(cè)移小，減輕節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)，增加超靜定次數(shù)，保證塑性鉸均勻發(fā)展；但水平方向剛度不均勻，抗震性能較剪力墻相對(duì)薄弱。4．筒體結(jié)構(gòu)體系筒體結(jié)構(gòu)屬于整體剛度很大的結(jié)構(gòu)體系。由于它能提供很大的建筑空間和建筑高度，建筑物內(nèi)部空間的劃分可以靈活多變，因此它廣泛應(yīng)用于多功能、多用途的超高層建筑中。（三）承重體系的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)原始資料可知，該工程為某框架結(jié)構(gòu)，總樓層為8層。建筑功能的要求，需要較大空間，能適應(yīng)靈活布置。各開間及進(jìn)深均較大；抗震設(shè)防烈度為6度，能夠滿足抗震的構(gòu)造措施。綜合以上幾種常見的結(jié)構(gòu)體系在抗震、抗側(cè)以及造型要求等方面的比較，并著重考慮由于不同方案所帶來的對(duì)建筑物造價(jià)的影響，結(jié)合實(shí)際情況，現(xiàn)選取縱橫框架雙向承重體系作為承重體系。（四）建筑材料的選擇建筑結(jié)構(gòu)材料是形成結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎(chǔ)，按設(shè)計(jì)要求采用240mm 標(biāo)準(zhǔn)磚（五）其他結(jié)構(gòu)選型1．屋面結(jié)構(gòu)：充分考慮屋面防漏，采用鋼筋混凝土整體現(xiàn)澆板。2．樓面結(jié)構(gòu)：該建筑處于6度抗震設(shè)防區(qū)，為了使建筑整體性好，故采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。3．樓梯結(jié)構(gòu)：樓梯斜板的水平投影長(zhǎng)度絕大多數(shù)不超過3m，仍然可以采用板式樓梯，故樓梯均采用鋼筋混凝土板式樓梯。4．過梁：窗過梁均采用鋼筋混凝土梁，當(dāng)窗頂?shù)缴蠈訕敲妫ㄎ菝妫┑母叨刃∮跁r(shí)，或者當(dāng)采用通窗而無法布置過梁時(shí)，通常做吊板來代替過梁，其作法類似于樓面板。5．基礎(chǔ)：從抗震整體性、經(jīng)濟(jì)和施工方便的角度出發(fā)采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。（六）材料選擇混凝土等級(jí)：柱：C30 梁板：C30 鋼筋等級(jí)：HRB335 HPB235（七）荷載的選擇表2樓面均布活 載屋面活荷載 （上人）走廊樓梯衛(wèi)生間基本風(fēng)壓第二節(jié) 結(jié)構(gòu)布置一、板、梁、柱的截面確定根據(jù)梁、板、柱布置的一般原則，同時(shí)充分考慮建筑的美觀，并借鑒同類建筑結(jié)構(gòu)平面布置的相關(guān)成果，注意易于整