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1、毕业设计摘 要建筑地点：长春市 construction Site:ChangChun结构形式：框架结构 construction Systen: Frame structure建筑面积： 5405.4m2 floor Area: 5405.4m2 层数/高度：6层/19.2m stories/Height6 stories/19.2m主要用途：旅馆 main Use: Hotel关键词：框架结构 frame structure现浇混凝土 cast-in-place concreate 屋面板 roof plate正截面 normal section如需图纸，联系QQ153893706根据教学
2、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。多层旅馆是一座集休息、娱乐为一体的综合的现代旅馆。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。本建筑物采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。主要进行了结构方案中横向框架6轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，找出最不利的一组或几组内力组合,选取最安全的结果计算配筋。最后进行截面设
3、计。 “Flexible use”and combination of greening and building latgely improve its outside shopping environment.LeGou is an integrated including shopping,restaurants,entertainment cente and offices.In terms of design concept,the designers tried to fully materialize both the general features offirst-class
4、 modem shopping mall and the unique identity of Friend shipShopping 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.The building used the entire cast-in-place reinforced concrete frame struc
5、ture. The main structure of the program horizontal framework axis seismic design framework. In determining the distribution framework, the first layer of representative value of the load, Then use vertex from the displacement method for earthquake cycle, and then at the bottom of shear horizontal se
6、ismic load calculation under size, then calculated the level of load under the Internal Forces (bending moment, shear and axial force). Then calculate vertical load (constant load and live load) under the structural forces, identify the most disadvantaged group or an internal force several combinati
7、ons to select the best results of the safety reinforcement. Finally carries on the section design.第一章. 绪论1工程背景本项工程为6层钢筋混凝土框架结构体系，总建筑面积约为5405m2，层高为3.9m，3.0m，3.3m，平面尺寸为54.6m16.5m，采用独立基础，室内地坪为0.000m，室内外高差为0.47m。1.1设计资料1.1.1气象资料冻土深度-1.62m，基本风压wo=0.65KN/m，基本雪压为0.35KN/m，主导风向为西南风。1.1.2地质条件建筑场地地形平坦，自上而下叙述如下
8、：1） 杂填土：杂色，含大量碎石、砖块、路面，部分地段为耕土，底部为灰色，黑色老耕土，层厚1.302.30米;2） 粉质粘土:灰色，灰黑色，可塑偏软，中高压缩性，含有机质，层底含中粗砂，中粗砂内常夹薄层草炭。厚度2.305.20米；3） 砾砂：灰白色，饱和，密实，底部常可见2025cm厚砾石层，主要成分为长石、石英。为该场区主要的富含水层，厚度3.74.90米；4） 泥岩（全风化）：棕红色，浅灰绿色，灰白色，棕红色的为粉土质岩，浅灰绿色的为粉土质，灰白色的为中细砂岩，硬塑，中低压缩层，层厚1.601.90米；5） 泥岩（强风化）：棕红色，浅灰绿色，灰白色，棕红色的为粘土质岩，浅灰绿色的为粉土质
9、，灰白色的为中细砂岩，硬塑，低压缩层，最大揭露厚度4.00米； 勘察期间建筑场区内地下水位埋深在2.803.80米。 1.1.3 地震设防烈度7度 1.1.4 抗震等级三级1.2 材料柱采用C35，纵筋采用HRB400，箍筋采用HPB235，梁采用C30，纵筋采用HRB400，箍筋采用HPB235。基础采用C40，纵筋采用HRB235，箍筋采用HPB235。2工程特点 1）、建筑热工设计应做到因地制宜，保证室内基本的热环境要求，发挥投资的经济效益。2）、建筑体型设计应有利于减少空调与采暖的冷热负荷，做好建筑围护结构的保温和隔热，以利节能。3）、采暖地区的保温隔热标准应符合现行的民用建筑节能设计
10、标准的规定。4）、为满足防火和安全疏散要求，设有三部楼梯。3 本章小结本章主要论述了本次设计的工程概况、相关的设计资料、多层建筑的一些特点以及综合本次设计所确定的结构体系类型毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。本组毕业设计题目为多层商场框架结构设计。在毕设前期，我温习了结构力学、钢筋混凝土、建筑结构抗震设计等知识，并借阅了抗震规范、混凝土规范、荷载规范等规范。在毕设中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。本组在校成员齐心协力、分工合作，发挥了大家的团队精神。在毕
11、设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Excel。在绘图时熟练掌握了AutoCAD，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正第二章结构布置及计算简图根据房屋的使用功能及建筑
12、设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计。填充墙采用190mm厚的煤矸石砌块。 2.1 选择承重方案结构平面布置较为整齐规则 采用横向框架承重方案，四柱三跨不等跨的形式。柱网布置形式详见建筑平面图。2.2梁、柱截面尺寸估算框架纵梁（KL-1）：取h=（1/121/15）*7800取h=1/12x7800=650mmb=（1/2-1/3)l 取300mm取300*650mm框架横梁（KL-2）：取h=（1/121/15）*6900取h=1/12x6900=575mmb=（1/2-1/3)l 取300mm取300*600mm次 梁（CL）：取h=（1/121/18）*6900取h=500mmb=
13、（1/2-1/3)l 取250mm取250*500mm梁截面尺寸(mm)及各层混凝土强度等级层次混凝土强度等级横梁bh纵梁次梁AB跨，CD跨BC跨16C30300600300450300650250500柱截面尺寸估算：该框架结构的抗震等级为3级，=0.9；各层的重力荷载代表值取：12kN/，边柱于中柱的负荷面积分别为：7.83.45，7.84.8N=Fgn =1.3（边柱） g：1215kN/边柱 =1.3*7.83.45*12*1000*5/0.9*16.7=165863 mm2中柱 =1.2*7.8*4.8*12*1000*5/0.9*16.7=179353 mm2取底层柱截面尺寸:b
14、h=500 500=250000 mm2179353mm2由于为多层建筑，柱截面保持不变，1-6层均为500x500mm。 第3章 重力荷载及水平荷载的计算3.1重力荷载（1） 屋面荷载 屋面恒载： 130厚钢筋砼屋面板： 25*0.13=3.25 KN/m2 30厚1：3水泥砂浆找平层： 20*0.03=0.6 KN/m2 2mm厚SBS改性沥青卷材： 0.02 KN/m2 30厚1：10水泥珍珠岩找平层： 4*0.03=0.12 KN/m2 100厚聚苯乙烯泡沫保温板保温层：0.5*0.1=0.05 KN/m2 40厚C20细石砼防水层： 20*0.04=0.8 KN/m2 V型轻钢龙骨吊
15、顶： 0.2KN/m2 合计：4.79 KN/m2 屋面雪载： 0.35 KN/m2 屋面活荷载（上人屋面）：2.0 KN/m2 （2） 楼面荷载： 楼面恒载： 缸砖地面（包括水泥粗纱打底）： 1.7 KN/m2 100厚钢筋砼板： 25*0.10=2.5KN/m2 V型轻钢龙骨吊顶：0.2 KN/m2 合计：4.4 KN/m2 楼面活载：2.0 KN/m2 （3） 梁，柱，墙，及门窗的重力荷载：计算梁重力荷载时应从梁截面高度减去板厚，本工程中设有吊顶，故梁表面 没有粉刷层。横梁，纵梁（包括次梁）重力荷载见表4-1.表中hn表示 梁截面净高度，g表示单位长度的重力荷载 表3-1（a）横梁重力荷
16、载计算表（一层）类别梁的类型层次b*hn/mg/kN/mn/根数Gi/kNGi/KNAB，CD跨主梁6层0.3*0.473.2258170.2806层488.9711-5层0.3*0.53.3758178.200次梁6层0.25*0.371.650781.2001-5层0.25*0.401.750786.363BC跨主梁6层0.3*0.322.475841.5801-5层0.3*0.352.625844.1001-5层414.351注：钢筋混凝土容重为25KN/m3 表3-1（b）纵梁重力荷载计算表（一层）类别层次b*hn/mg/kN/mLn/mn/根数Gi/kNGi/KN1-8轴6层0.3*
17、0.523.97.828725.76725.761-5层0.3*0.553.97.828756.00756.00为了简化计算柱重力荷载近似取1.1倍柱自重以考虑柱面粉刷层的重力荷载。柱净高可取层高减去板厚，柱重力荷载见表4-2 表3-2 柱重力荷载表（一层）类别层次b*h/mg/KN/mHn/mn/根数Gi/KNABCD10.6*0.69.0003.9321074.20ABCD2-50.6*0.69.0003.0321021.01ABCD60.6*0.69.0003.3321094.12内外围护墙分别采用190mm，190mm厚的煤矸石空心砌块（容重8KN/ m3），内墙两侧采用20厚混合砂浆
18、乳胶漆（17kN/m3），外墙面为贴瓷砖墙面（0.58KN/ m2），外墙内表面为20厚混合砂浆乳胶漆，内外墙单位面积上的重力荷载如下：内墙 ： 20厚混合砂浆乳胶漆 ：17*0.02*2=0.68KN/m2 190厚煤矸石空心砌块：8*0.19=1.52 KN/m2合计 ：2.20 KN/m2外墙： 20厚混合砂浆刷乳胶漆：17*0.02=0.34 KN/m2 190厚煤矸石空心砌块：8*0.190=1.32 KN/m2 瓷砖墙面：0.5 KN/m2 20厚1：2.5水泥砂浆找平：20*0.02=0.4 KN/m2 80厚聚苯乙烯挤塑板：0.5*0.08=0.04 KN/m2 3mm厚聚合物
19、砂浆：17*0.003=0.051 KN/m2合计：3.651 KN/m2房屋采用白塑钢玻璃窗，房间门除了卫生间，开水房，强弱电间，管道井门用木门外，其他均采用薄壁金属门，底层入口处用白塑钢玻璃门，门窗重力荷载： 白塑钢玻璃门窗：0.4 KN/m2 木门：0.2 KN/m2 金属门:0.45 KN/m2(4)雨棚，楼梯间，厕所重力荷载计算 雨棚： 恒载:120厚钢筋砼板：25*0.12=3 KN/m2 活载：0.5 KN/m2 雪载：0.35 KN/m2 楼梯间：楼梯斜板厚度取h=（1/251/30）*3600，取h=10mm恒载：120厚钢筋砼平面板：25*0.12=3 KN/m2 120厚
20、楼梯斜板厚度：25*0.12=3 KN/m2 折算后的钢筋砼踏步:25*0.134=3.35 KN/m2 250*250得平台梁：25*0.25*0.25（3.3-0.4）*3=13.6KN 扶手栏杆：0.5 KN/m2活载：2.5 KN/m2 厕所：恒载：120厚钢筋砼板：25*0.12=3 KN/m2 20厚1：3水泥砂浆找平层：20*0.02=0.4 KN/m2 4mm厚SBS改性沥青卷材：0.04 KN/m2 小瓷砖地面：0.55 KN/m2恒载：2.0 KN/m2（5） 面积计算 卫生间面积：（5.05-0.2）*（7.2-0.1）-（3.1*2.2）-（0.1*4.3）=27.18
21、5m2 楼梯间面积：（7.2-2.1）*（3.3-0.2）=22.01 m2 标准层 平台面积：22.1-（3.3-0.2）*（12*0.3）=10.94 m2 120mm厚楼梯斜板面积：4.024*1.5*2=12.075 m2 折算的钢筋砼踏步面积：1.5*4.024=6.036 m2 电梯间，管道井，强弱电间面积： （2.55-0.2）*（7.2-0.1）*2=33.37 m2 除以上楼面积特殊楼面的总面积为：S=(55.4-0.2)*（16.4-0.2）-27.185-22.01*2-33.37=789.665 m2 （6） 内墙净面积计算：S内=（3.9-0.55）*（7.5-0.6
22、）*5+（3.9-0.45）*（7.5-0.4）*5 +（3.9-0.55）*（7.5-0.6）*6+（3.9-0.45）*（7.5-0.4）*4 +（3.9-0.6）*（7.8-0.6）*8+（3.9-0.45）*（7.8-0.6-2）+ （2.55-0.2）*（3.9-0.1）*4-（0.9*2.1）*3-（1.0*2.4）*6 -（1.2*2.4）*5-（1.5*2.4）*5-（1.1*2.1）*3-6*0.7*1.8- 0.8*1*1.8 =583.64 m2 （7） 外墙净面积计算： S外=（55.3-0.8-0.6*7）*（3.9-0.6）*2+（18.4-0.8-0.6*3）*
23、(3.9-0.55)*2-2.4*2.1*12-2.4*2.4*6-1.8*2.4*2-1.5*2.4*2-1.2*1.5*2-2.1*1.5*2-3.6*3.3-2.1*3.3*2 =278.28 m2 （8） 门窗的计算G门窗 =（2*2.1*1+2.1*0.9*3）*0.2+（1*2.4*8+1.2*2.4*5+1.5*2.4*5 +1.1*2.1*3）*0.45+（2.1*3.3*2+3.6*3.3*2+1.2*1.5*2+1.8* 2.4*2+2.1*2.4*12+2.4*2.4*6+1.5*2.4*2）*0.4 =90.6kN（9） 重力荷载代表值计算结构抗震分析时采用的计算简图如
24、图4-1所示，集中于各质点的重力，荷载代表值Gi为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层时的墙柱，门窗等重力荷载，计算Gi时，可变荷载系数组合值系数取0.5.计算结果见表3-3.G1=(0.5*2.0+4.4)*789.665+514.351+756.00+1.1*(1105.50+1018.2+11.1)/2 +(2.5+0.5*2.5)*(10.94*2)+3*(12.282+12.075)+(3.35+0.5*2.5)*(6.141 +6.036)+13.6*2+0.5*2*(4.904+4.025)*2/2+25.185*(3.49+2.0*0.5) +0.5*16.92
25、*7.0+(2.5+0.5*0.35)*1.8*(7.8+3.9)+6.93*(135.99+131.85)/2=12362.227kN G2=(0.5*2.0+4.4)*789.665+514.351+756.00+1.1*(1018.2+10.2)+2.2*512.69+3.651*245.64+86.63+(2.5+0.5*2.5)*(10.94)+3*12.075+(3.35+0.5*2.5)*6.036+13.6*2+0.5*2*4.025*2+25.185*(3.49+2.0*0.5)+0.5*16.92*7.0+6.93*131.85=12181.161kNG6=(0.5*2.0
26、+4.4)*789.665+514.351+756.00+1.1*(1018.2+10.2)+2.2*512.69+3.651*245.64+86.63+(2.5+0.5*2.5)*(10.94)+3*12.075+(3.35+0.5*2.5)*6.036+13.6*2+0.5*2*4.025*2+25.185*(3.49+2.0*0.5)+0.5*16.92*7.0+6.93*131.85=12283.221kNG2=G3= G4= G5=12181.161kN G6=12283.221kN 表3-3荷载Gij取值计算表：Gi（KN）G1G2-5G612362.227kN12181.161k
27、N12283.221kN图 3-6 动力荷载计算简图第四章框架侧移刚度计算4.1 综合框架抗推刚度计算 总框架的剪切刚度按式Cfi=Dh=hDij计算。（1） 梁线刚度ib计算结果见表3-2，表中I0表示按矩形截面所计算的惯性矩；2EI0/l,1.5EI0/l分别表示中框架梁和边框架梁的线刚度。各层柱线刚度ic计算结果见表4-1. 表4-1横梁线刚度ib计算表层次EC/(*104N/mm2)b*h/mml/mmI0/*109mm4Ib/*1010N*mmEI0/l1.5EI0/l2EI0/l1-6AB2.80300*60069004.22.0633.0954.1261-6BC2.80300*4
28、5027002.32.3853.5784.7701-6CD2.80300*60069004.22.0633.0954.126 表4-2各层柱线刚度ic计算表类别层次EC/(*104N/mm2)b*h/mmh/mmIc/*109mmic=EcIc/h(*1010N*mm)63.15600*600330010.89.4502-53.25600*600300010.89.750底层3.25600*600390010.89.300（2）柱侧移刚度 柱侧移刚度按式D=c*12ic/h2计算，计算结果见表3-4表4-4（a）AD列柱侧翼刚度D计算表层次1，8轴柱3，4，5，6，7轴柱DijKDi1KDi2
29、50.3280.141100120.4580.186163041282402-40.3380.181123680.4760.28419547127932底层0.3440.360255620.4860.38427266160188表4-4（b）BC列柱侧翼刚度D计算表层次1，8轴柱3，4，5，6,7轴柱DijKDi1KDi250.7060.261228380.950.322281751882762-40.8120.312230210.9750.38928257182070底层0.8310.470333730.9880.49535148247232柱的侧移刚度D计算公式：其中为柱侧移刚度修正系数，
30、为梁柱线刚度比，不同情况下，、取值不同。对于一般层： 对于底层： D1/D2=1528480/1280212=1.1940.7,故该框架为规则框架。第五章水平地震及风荷载计算横向风荷载垂直于建筑表面上的风荷载标准值按式Wk=zszW0计算。基本风压W0=0.65KN/mm2;对于风荷载体型系数可按图4-2规定采用。5-1 风荷载体型系数 5.1横向自振周期的计算运用顶点位移法来计算，对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构，基本自振周期可按下式来计算：计算结构顶点的假想侧移，计算过程如下 结构顶点的假想位移计算层次612283.22133523139175225.2218512181.161
31、39407134182829.6192.8412181.16145291134182834.0163.2312181.16151175134182838.4129.2212181.16157059134182842.890.8112362.22763632152444248.048由上表计算基本周期 由式T1=1.7T计算基本周期。UT的量纲为m。取T=0.7， T1=1.70.7=0.623（s）5.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算该建筑结构高度远小于40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切为主，因此用底部剪力法来计算水平地震作用。首先计算总水平地震作用标准值即底部剪力 。 长春地
32、区特征分区为一区，又场地类别为类， 设计地震分组为第一组Tg=0.35，水平地震影响系数最大值max=0.08Gi =0.85（2143+7278+58848+6573）=0.8563066=53606KN则地震影响系数1=（）0.9 max=（）0.90.08=0.048FEK=1Geq=0.04853606=2573KN因为1.4Tg=1.40.35=0.49s T1=0.62s故应考虑顶部附加水平地震作用顶部附加地震作用系数n=0.08T1+0.07=0.080.62+0.07=0.1196F6=0.11962573=307.7 KN则FEK（1-n）=2573（1-0.1196）=22
33、65 KN则Fi=2931.6各楼层地震剪力计算结果如下表：则质点i的水平地震作用为：式中：、分别为集中于质点i、j的荷载代表值；、分别为质点i、j的计算高度。具体计算过程如下表，各楼层的地震剪力按 来计算，一并列入表中， 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次/m/KN/KNm/KN/KN619.212283.2211103250.097219.71977515.912181.16193261.40.082185.72162.7412.912181.16176197.80.067151.82314.539.912181.16159134.20.052117.82432.326.912
34、181.16142070.60.03783.82516.113.912362.22727935.250.02556.62572.7各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图:图一 横向水平地震作用及层间地震剪力 5.3水平地震作用下的位移验算用D值法来验算框架第层的层间剪力、层间位移及结构顶点位移分别按下式来计算： 计算过程见下表，表中计算了各层的层间弹性位移角。 横向水平地震作用下的位移验算层次6197713917521.4810.533001/195952162.713418281.629.0230001/179042314.513418281.747.430001/166732
35、432.313418281.835.6630001/158522516.113418281.893.8330001/153412672.715244421.951.9539001/2191由表中可以看到，最大层间弹性位移角发生在第二层，1/15341/550,满足要求。5.4 水平地震作用下框架内力计算将层间剪力分配到该层的各个柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反弯点高度来求柱上、下端的弯矩。柱端剪力按下式来计算： 柱上、下端弯矩、按下式来计算 各层边柱柱端弯矩及剪力计算层次y63300197713917522198332.630.4560.4542.5852.04530002162.7
36、13418282198335.070.4560.4546.5956.94430002314.513418282198338.210.4560.4853.1957.62330002432.313418282198340.150.4560.5058.2258.22230002516.113418282198341.530.4560.5566.2454.20139002572.715244423466667.330.4720.75214.6171.54 各层中柱柱端弯矩及剪力计算层次y63300197713917524254863.161.1260.5091.5891.58530002162.713
37、418284254869.101.1260.50100.20100.20430002314.513418284254873.951.1260.50107.23107.23330002432.313418284254877.711.1260.50112.68112.68230002516.113418284254880.391.1260.50116.57116.57139002572.715244423156161.301.6710.67174.5585.97注：表中弯矩单位为,剪力单位为KN梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按下式来计算 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次边梁走道梁柱轴力边柱N中柱N688
38、.2282.366.928.4390.6290.622.786.30-98.45-195.52599.5291.316.931.81100.47100.472.795.69-130.26-259.404104.2198.766.933.83108.67108.672.7103.50-164.09-329.073111.41104.706.936.02115.21115.212.7109.72-200.11-402.772112.42109.156.936.93120.10120.102.7114.38-237.04-480.221137.7896.436.939.04106.11106.112
39、.7101.06-276.08-542.24水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图见下图。5.5 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算5.5.1 风荷载标准值垂直于建筑物表面上的风荷载标准值当计算主要承重结构时按下式来计算： =由荷载规范，金坛 地区重现期为50年的基本风压：=0.65KN/m，地面粗糙度为C类。风载体型系数由荷载规范第7.3节查得： =0.8（迎风面）和=-0.5（背风面）。荷载规范规定，对于高度大于30m，且高宽比大于1.5的房屋结构，应采用风振系数来考虑风压脉动的影响。本设计中，房屋高度H 30m，H/B 1.5，则不需要考虑风压脉动的影响，取=1.0。将风荷载换算成作用于框架每层