绿地商贸综合楼设计计算书_毕业设计论文

'山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计目录摘要3第一部分：设计资料5一、工程概况5二、设计条件5三、结构设计框图6四、设计执行的国家标准、部颁标准及地方标准7五、设计任务及要求7六、屋面、楼面、墙体做法71屋面构造72楼面构造83墙体84、楼梯8第二部分框架结构设计计算9一、梁柱截面尺寸初选91、梁截面尺寸的估算：9二、梁柱刚度计算（取一榀横向框架计算）10三、构件自重121、屋面荷载122、楼面荷载123、横梁自重124、纵梁自重125、次梁自重136、柱自重137、外纵墙138、内隔墙14四、楼板设计141、楼板配筋计算14五、竖向荷载内力统计171、屋面板传到横梁上荷载172、楼面板传到横梁上荷载173、一层楼面板传到横梁上荷载174、A柱集中荷载185、B柱集中荷载196、B、C、D各层集中力情况相同，集中力情况见B的计算207、E柱集中荷载20六、竖向荷载内力计算211、恒载作用下的内力212、活载作用下的内力24七、风荷载作用下框架内力计算271，风荷载计算272、风荷载作用下位移验算283、风荷载作用下内力计算3077 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计4、风作用下地下内力计算34八、地震作用下框架内力计算351、力荷载代表值计算352、结构自振周期373、地震影响系数384、计算水平地震作用标准值（采用底部剪力法计算）385、地震作用下的框架位移验算386、地震作用下内力计算397、地震作用下地下车库内力计算41九、框架的内力组合421、对于框架内力的组合可，考虑以下四种荷载组合:422、框架的内力组合见表2.9.1、2.9.242十、梁配筋计算541正截面受弯承载力计算542、框架梁斜截面承载力设计573、梁正常使用极限状态验算:裂缝控制验算58十一、框架柱配筋计算631.对称配筋矩形截面偏心受压构件承载力计算632、框架柱抗震截面设计66十二、楼梯设计701、楼梯基本参数702、荷载计算703、截面承载力计算714、楼梯斜梁计算715、平台板计算726、平台梁计算73十三、基础设计741、确定桩的数量和布置及验算742、承台计算75参考文献77谢辞7877 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计摘要本毕业设计题目是绿地商贸综合楼设计，该综合楼楼的总建筑面积大约是10300平方米，共五层，建筑高度为23.95米。本建筑采用钢筋混凝土全现浇框架结构体系，基础采用桩基。本设计内容包括手算和电算两部分。其中手算部分分计算书的主要内容为设计的总说明、构件尺寸的初步确定、框架的计算简图、荷载计算、框架横向侧移计算、框架在水平及竖向荷载作用下的内力计算分析和计算、内力组合、截面设计及基础设计。计算竖向力作用采用力学求解器，计算风荷载及地震荷载作用采用D值法。由于此框架属于三级框架，所以没有进行节点抗震设计，但是在梁柱截面设计时要采用“强柱弱梁”原则。图纸包括结构设计总说明、标准层及顶层结构平面布置图、所选轴线框架配筋图、楼面梁平法图、柱平法施工图、基础图等。电算时，先用PMCAD软件进行结构平面布置，检查平面数据，输入次梁楼板，输入荷载数据，形成PK文件，画结构平面图，然后使用PK进行框架计算；在设计过程中采用了手算和电算两种方式，对计算结果进行校核，及时发现设计中的错误以及与电算不同的部分，找出原因。关键词：毕业设计，框架结构，内力组合，截面设计77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计AbstractThethemeofthisgraduationdesignisstructuredesignofaBuilding Green Business.ThetotalBuildingareaisabout10300m2andthetotalheightis23.95meters,whichconsistsof5stories,andthestoryheightis4.5meters.Thebuildingisaframestructuremadebysteelreinforcedconcrete.FoundationusesconcretePilefoundation.Thedesignincludestwoaspectsofmanualcalculationandcalculationbycomputer.Thecalculationconsistsofseveralloadscalculation,lateraldisplacementcalculationoftransverseframe,internalforceofsectionanddesignofthefoundation.Horizontalearthquakeforcecalculationusesthebottomshearsmethod.Calculatingofverticalloadsbendingmomentusedividedstorymethod.Thedesignsofsectionuseslimitstatemethod.Becausethisframebelongstothethirdclassframethatresistanttheearthquake，sothedesignofjointisignored,butthisdesignobeystheorderof“strongcolumnandweakbeam”.Thedrawingsconsistsof5parts,plansofstandardlayerstructureandsection，thesteelplanofthetypicalframeandfloor，andtheplanoffoundations.Therearethreestepsinthecalculationusingcomputer.First,makeamodelofthebuildingbyPMCAD;Second,calculatethetypicalframebyPK;Last,calculatethewholeframe.Therearetwokindsofmethodsincludedmanualcalculationandcomputercalculation.Sothedatacanbecheckedandcanfindthemistakesanddifferencesbetweenmanualdataandthedatacalculatedbycomputerinthedesignintime,thenfindoutthecause.Keywords：Graduationdesign，Framestructure，Loadcombinations，Sectiondesign，Earthquakeforce77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计第一部分：设计资料一、工程概况本工程为绿地商贸综合楼，主体为现浇钢筋混凝土框架结构。总建筑面积10300平方米左右，地上５层，层高4.5m，地下1层。室内外高差0.45m。该楼一到三层为商场，四五层为办公用楼。该楼位于城区内，南边临主道路，交通便利，作为综合楼有很大的地理优势。二、设计条件1、抗震设防烈度：7度设防，抗震设计分组为第二组。2、基本风压：0.45KN/m²，C类粗糙度。3、雪荷载：s0=0.2KN/m²。4、活荷载：四、五层2.0KN/㎡,一到三层3.5KN/㎡,上人屋面2.0KN/㎡。5、结构体系：现浇钢筋混凝土框架结构。6、该场地地形平坦，根据建筑对基地的勘察结果，地质情况见表1.2.1表1.2.1：建筑地层一览表序号岩土种类土层深度（m）地基承载力fak(kPa)1杂填土0-1.22粘土1.2-4.61603细砂4.6-5.52304中砂5.5-12.03005粗砾12.0-16.036077 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计三、结构设计框图77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计四、设计执行的国家标准、部颁标准及地方标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）《房屋建筑制图统一标准》（GB50001-2010）《建筑结构制图标准》（GB／T50105—2010）《总图制图标准》(GBT50103-2010)五、设计任务及要求1、绘制建筑平面图，立面图，剖面图；2、绘制建筑施工图3、一榀框架内力计算并组合；4、完成梁、柱、板、基础、楼梯等配筋图；5、完成设计计算书。六、屋面、楼面、墙体做法1屋面构造现浇40厚细石混凝土三毡四油铺小石子15厚水泥砂浆80厚宽厚矿渣水泥120厚现浇钢筋混凝土10厚混合砂浆V型轻骨架吊梁77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计2楼面构造水磨石地面，10厚面层，20厚水泥砂浆打底120厚现浇钢筋混凝土10厚混合砂浆V型轻骨架吊梁3墙体外墙240厚砖墙10厚混合砂浆水刷石墙面内墙加气混凝土隔墙两边10厚混合砂浆女儿墙墙高900mm100mm混凝土压顶内10厚细石混凝土外水刷石墙面4、楼梯水泥砂浆楼面构造层：水磨石踏步结构层：140厚现浇钢筋混凝土板抹灰层：20厚混合砂浆77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计第二部分框架结构设计计算一、梁柱截面尺寸初选1、梁截面尺寸的估算：（1）、横向框架梁横向框架梁跨度7.8m,则梁高h=(1/8~1-1/12)×7800=650~975mm取h=800mm梁宽b=(1/2~1/3)×800=267~400mm取h=350mm（2）、次梁次梁跨度7.8m,则梁高h=(1/8~1-1/12)×7800=650~975mm取h=700mm梁宽b=(1/2~1/3)×700=233~350mm取h=300mm（3）、纵向框架梁纵向框架梁跨度6.6m,则梁高h=(1/8~1-1/12)×6600=550~825mm取h=800mm梁宽b=(1/2~1/3)×800=267~400mm取h=350mm（4）柱截面层高H=4.5m，柱截面高度h=(1/15~1/18)×4500=250~300mm又对于抗震设防烈度为7度，房屋高度为小于30m，的框架结构，为保证柱有足够的延性，需要限制柱的轴压比，柱截面面积应满足下式：A≥N/λfc，按建筑面积为Pk=13KN/㎡估算。fc=14.3N/㎜2则，N=1.2×13×6.6×7.8×5=4015440N，则A≥312000mm2,取b×h=600㎜×600㎜。77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计二、梁柱刚度计算（取一榀横向框架计算）地上与地下抗侧相差较大，只取上部计算，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。多层框架考虑为纵横向承重，主要为横向承重，为超静定结构，故在内力计算前，应预先估算梁，柱的截面尺寸及结构所采用的材料强度等级，以求得框架中各杆的线刚度。混凝土强度等级：梁用C35(Ec=3.15×107kN/㎡)柱用C35(Ec=3.15×107kN/㎡)柱网布置如图2.2.1,结构计算简图如图2.2.2、框架计算单元如图2.2.3.图2.2.1柱网布置图77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计图2.2.2结构计算简图图2.2.3框架计算单元梁的线刚度计算：框架梁惯性矩I=2I0=2.99×1010mm4.抗弯刚度EI=897000KN*㎡梁的线刚度ib=ECI/l=11.5×104KN*M柱的线刚度计算框架梁惯性矩I=I0=1.08×1010mm4.抗弯刚度EI=324000KN*㎡梁的线刚度ib=ECI/H=17.2×104KN*M77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计三、构件自重1、屋面荷载现浇40厚细石混凝土0.04×22=0.88KN/㎡三毡四油铺小石子0.4KN/㎡15厚水泥砂浆1.015×20=0.3KN/㎡80厚宽厚矿渣水泥0.08×14.5=1.16KN/㎡120厚现浇钢筋混凝土0.12×25=3.0KN/㎡10厚混合砂浆0.01×17=0.17KN/㎡V型轻骨架吊梁0.25KN/㎡总计6.16KN/㎡2、楼面荷载水磨石地面0.65KN/㎡120厚现浇钢筋混凝土0.12×25=3.0KN/㎡10厚混合砂浆0.01×17=0.17KN/㎡V型轻骨架吊梁0.25KN/㎡3、横梁自重梁自重25×0.35×（0.8-0.12）=5.95KN/m抹灰层0.01×[（0.8-0.12）×2+0.35]×17=0.29KN/m总计6.24KN/m4、纵梁自重梁自重25×0.35×（0.8-0.12）=5.95KN/m抹灰层0.01×[（0.8-0.12）×2+0.35]×17=0.29KN/m总计6.24KN/m77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计5、次梁自重次梁重25×0.3×（0.7-0.12）=4.35KN/m抹灰层0.01×[（0.7-0.12）×2+0.3]×17=0.25KN/m总计4.6KN/m6、柱自重柱自重25×0.6×0.6=9KN/m抹灰层0.01×0.6×4×17=0.41KN/m总计9.41KN/m7、外纵墙A轴四五层纵墙1.6×0.24×18=6.91KN/m铝合金窗0.35×2.1=0.74KN/m10厚混合砂浆0.01×1.6×17=0.27KN/m水刷石墙面2.4×0.5=1.2KN/m总计：9.12KN/m二三层纵墙1.0×0.24×18=4.32KN/m铝合金窗0.35×3.0=0.945KN/m10厚混合砂浆0.01×1.0×17=0.0.17KN/m水刷石墙面1.8×0.50=0.9KN/m总计：6.34KN/m一层纵墙0.7×0.24×18=4.32KN/m铝合金窗0.35×3.0=0.945KN/m10厚混合砂浆0.01×0.7×17=0.12KN/m水刷石墙面1.5×0.50=0.9KN/m总计：4.94KN/m77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计E轴四、五层纵墙1.6×0.24×18=6.91KN/m铝合金窗0.35×2.1=0.74KN/m10厚混合砂浆0.01×1.6×17=0.27KN/m水刷石墙面2.4×0.5=1.2KN/m总计：9.12KN/m一二三层纵墙2.8×0.24×18=12.1KN/m铝合金窗0.35×0.9=0.32KN/m10厚混合砂浆0.01×2.8×17=0.0.48KN/m水刷石墙面3.6×0.50=1.8KN/m总计：14.7KN/m8、内隔墙墙体3.7×0.24×7.5=6.66KN/m抹灰0.01×3.7×17=0.63KN/m四、楼板设计因为在确定框架计算简图时需要利用楼板传递荷载，因此在进行框架手算之前应进行楼板设计。各层楼盖采用现浇钢筋混凝土梁板结构，板厚h＞l/40=3300/40=82.5mm。板厚取120mm，lx=3.3m，ly=7.8m，板为双向板。1、楼板配筋计算在各层楼盖平面，梁系把楼盖分为一些双向板，如果个板块比较均匀，可按连续双向板查表进行内力计算；如果个板块分布不均匀，精确地计算可取不等跨的连续板为计算模型，用力矩分配法求解内力；下面按单独一块板的计算方法计算一块双向板。为计算简便，板块的计算跨度近似取周线之间的距离。板分区如图2.4.1所示77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计图2.4.1板的分区图以楼面板为例进行板的计算1）A区格板配筋计算lx=3.3m，ly=7.8m，lx/ly=0.423，按双向板计算，（1）荷载设计值；恒荷载设计值：g=1.24.1=4.9KN/㎡活荷载设计值：q=1.42.0=2.8KN/㎡g+q/2=6.3KN/㎡q/2=1.4KN/㎡g+q=4.9+2.8=7.7KN/㎡（2）内力计算：lx=3.3m，ly=7.8m单位板宽跨中弯矩：mx=（0.0378+0.2×0.0064.）×6.3×3.3²+（0.0863+0.2×0.0223）×1.4×3.3²=4.06kN*m/mmy=（0.0064+0.2×0.0378）×6.3×3.3²+（0.0223+0.2×0.0863）×1.4×3.3²=1.56kN*m/m77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计单位板宽支座弯矩：m1=-0.08056×7.7×3.3²=-7.2kN*m/mm2=-0.057×7.7×3.3²=-4.8kN*m/m（3）截面设计板保护层厚度取20mm，选用φ10钢筋，则lx短跨方向跨中截面有效高度（短跨方向钢筋放置在长跨方向钢筋的外侧。以获得较大的截面有效高度）h0=h-c-d/2=95mmly方向跨中截面有效高度h0=h-c-3d/2=85mm支座处均为95mm截面弯矩设计值不考虑折减，计算配筋量时取内力臂系数γs=0.95，As=m/0.95h0fy，板筋选用HRB335，fy=300N/mm²，配筋结果见表2.4.1：表2.4.1板配筋位置截面h0（mm）M(kN*m/m)As（mm²）选配钢筋实配钢筋跨中Lx方向954.06150φ10@150393Ly方向851.5664φ10@150393支座A边支座（lx方向）95-7.2266φ10@150393A边支座（ly方向）95-4.8177φ10@150393B,C,D区域形式相同，并且荷载相同，采用相同的配筋。77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计五、竖向荷载内力统计1、屋面板传到横梁上荷载恒载：6.16×1.65×[1-2×（1.65/7.8）²+（1.65/7.8）³]×2=6.16×1.65×0.92×2=18.7KN/M活载：2.0×1.65×[1-2×（1.65/7.8）²+（1.65/7.8）³]×2=2.0×1.65×0.92×2=6.07KN/M则屋面梁均布荷载：恒载=梁自重+板传荷载=6.24+18.7=24.94KN/m活载=板传荷载=6.07KN/M.2、楼面板传到横梁上荷载恒载：4.07×1.65×[1-2×（1.65/7.8）²+（1.65/7.8）³]×2=4.07×1.65×0.92×2=12.36KN/M活载：四五层活载=2.0×1.65×[1-2×（1.65/7.8）²+（1.65/7.8）³]×2=2.0×1.65×0.92×2=6.07KN/M一二三层活载=3.5×1.65×【1-2×（1.65/7.8）²+（1.65/7.8）³】×2=3.5×1.65×0.92×2=10.63KN/M则四五层底部梁均布荷载；恒载=梁自重+板传荷载+内墙=6.24+12.36+7.29=25.89KN/m四、五层活载=板传荷载=6.07KN/m二、三层活载=板传荷载=10.63KN/m3、一层楼面板传到横梁上荷载恒载：5.82×1.65×【1-2×（1.65/7.8）²+（1.65/7.8）³】×2=5.82×1.65×0.92×2=17.67KN/M恒载=梁自重+板传荷载+内墙=6.24+17.67+7.29=31.26KN/m77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计4、A柱集中荷载（1）、顶层集中荷载集中荷载女儿墙自重=0.24×0.9×18+25×0.1×0.24+0.01×17+1×0.5+0.01×1×22=5.38KN/M顶层柱集中荷载恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载=5.38×6.6+6.24×（6.6-0.6）+6.16×1.65×5/8×6.6+4.6×7.8×2/4+6.16×1.65×0.92×7.8×2÷4×2=205.75KN活载=2.0×1.65×5/8×6.6+2.0×1.65×0.92×7.8×2÷4×2=27.93KN（2）、三四层柱顶集中荷载恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=9.12×（6.6-0.6）+6.24×（6.6-0.6）+4.07×1.65×5/8×6.6+4.6×7.8×2/4+4.07×1.65×0.92×7.8×2÷4×2=185.99KN活载=2.0×1.65×5/8×6.6+2.0×1.65×0.92×7.8×2÷4×2=27.93KN（3）、一二层柱顶集中荷载恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=6.34×（6.6-0.6）+6.24×（6.6-0.6）+4.07×1.65×5/8×6.6+4.6×7.8×2/4+4.07×1.65×0.92×7.8×2÷4×2=169.31KN活载=3.5×1.65×5/8×6.6+3.5×1.65×0.92×7.8×2÷4×2=48.93KN（4）、一层柱底集中荷载恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=4.94×（6.6-0.6）+5.51×（6.6-0.6）+5.82×1.65×5/8×6.6+3.97×7.8×2/4+5.82×1.65×0.92×7.8×2÷4×2=186.71KN77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计活载=3.5×1.65×5/8×6.6+3.5×1.65×0.92×7.8×2÷4×2=48.93KN5、B柱集中荷载（1）、顶层集中荷载顶层柱集中荷载恒载=梁自重+板传荷载=6.24×（6.6-0.6）+6.16×1.65×5/8×6.6×2+4.6×7.8×4/4+6.16×1.65×0.92×7.8×2÷4×4=303.05KN活载=2.0×1.65×5/8×6.6×2+2.0×1.65×0.92×7.8×2÷4×4=74.59KN（2）、其它层层顶集中荷载恒载=6.24×（6.6-0.6）+4.6×7.8×4/4+4.07×1.65×5/8×6.6×2+4.07×1.65×0.92×7.8×2÷4×4+7.29×（6.6-0.6）=268.84KN三四层柱顶活载=2.0×1.65×5/8×6.6×2+2.0×1.65×0.92×7.8×2÷4×4=74.59KN一二层柱顶活载=3.5×1.65×5/8×6.6×2+3.5×1.65×0.92×7.8×2÷4×4=130.53KN（3）一层柱底集中荷载恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=5.51×（6.6-0.6）+7.29×（6.6-0.6）+5.82×1.65×5/8×6.6×2+3.97×7.8×4/4+5.82×1.65×0.92×7.8×2÷4×4=324.81KN活载=3.5×1.65×5/8×6.6×2+3.5×1.65×0.92×7.8×2÷4×4=130.53KN77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计6、B、C、D各层集中力情况相同，集中力情况见B的计算7、E柱集中荷载（1）、顶层集中荷载顶层柱集中荷载恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载=5.38×6.6+6.24×（6.6-0.6）+6.16×1.65×5/8×6.6+4.6×7.8×2/4+6.16×1.65×0.92×7.8×2÷4×2=205.75KN活载=2.0×1.65×5/8×6.6+2.0×1.65×0.92×7.8×2÷4×2=27.93KN（2）、三四层柱顶集中荷载恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=9.12×（6.6-0.6）+6.24×（6.6-0.6）+4.07×1.65×5/8×6.6+4.6×7.8×2/4+4.07×1.65×0.92×7.8×2÷4×2=185.99KN活载=2.0×1.65×5/8×6.6+2.0×1.65×0.92×7.8×2÷4×2=27.93KN（3）、一二层柱顶集中荷载恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=14.7×（6.6-0.6）+6.24×（6.6-0.6）+4.07×1.65×5/8×6.6+4.6×7.8×2/4+4.07×1.65×0.92×7.8×2÷4×2=219.47KN活载=3.5×1.65×5/8×6.6+3.5×1.65×0.92×7.8×2÷4×2=48.93KN（4）、一层柱底恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=14.7×（6.6-0.6）+5.51×（6.6-0.6）+5.82×1.65×5/8×6.6+3.97×7.8×2/4+5.82×1.65×0.92×7.8×2÷4×2=245.27KN活载=48.93KN77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计六、竖向荷载内力计算1、恒载作用下的内力（1）地上部分竖向内力如图2.6.1图2.6.1竖向受力图由上所作的竖向恒荷载，运用力学求解器求的一榀框架的内力图，如图2.6.2、图2.6.3、图2.6.4所示77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计图2.6.2竖向恒荷载作用下弯矩图图2.6.3竖向恒荷载作用下剪力图77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计图2.6.4竖向恒荷载作用下轴力图（2）地下车库部分由力学求解器，内力如图图2.6.5竖向恒荷载作用下弯矩图图2.6.6竖向恒荷载作用下剪力图77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计图2.6.7竖向恒荷载作用下轴力图2、活载作用下的内力（1）地上部分由上所作的竖向活荷载，运用力学求解器求的一榀框架的内力图，如图2.6.8、图2.6.9、图2.6.10所示图2.6.8竖向活荷载作用下弯矩图77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计图2.6.9竖向活荷载作用下剪力图图2.6.10竖向活荷载作用下轴力图77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计（2）地下部分内力用力学求解器求解，如下图图2.6.11竖向活荷载作用下弯矩图图2.6.12竖向活荷载作用下轴力图图2.6.13竖向活荷载作用下剪力图77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计七、风荷载作用下框架内力计算1，风荷载计算为简化计算，作用在外墙上的风荷载可近似用作用在屋面梁和楼面梁处的等效集中荷载代替。作用在屋面梁和楼面梁节点处集中风荷载标准值为：Wk=βZμSμZW0(hi+hj)B/2式中W0——基本风压，W0=0.45KN/㎡；μS——风荷载体形系数，查表得μS=1.3；μZ——风压高度变化系数；地面粗糙度为C类；hi——下层柱高；hj——上层柱高，对顶层为女儿墙高度的2倍B——迎风面高度，B=6.6mβZ——风振系数，对钢筋混凝土结构，对钢筋混凝土结构，T1=0.08n,约0.4s＞0.25s,考虑风压脉动对结构发生顺风向风振影响，βZ=1+ξνψZ/μZ，ξ=1.17，ν=0.48；计算过程见表2.7.1表2.7.1集中风荷载标准值离地高度Z/mμZβZμSW0(KN/m)hi/mhj/mWk/KN22.950.891.591.30.454.5217.7618.450.811.51.30.454.54.521.1113.950.741.341.30.454.54.517.239.450.741.21.30.454.54.515.434.950.741.061.30.454.54.513.6377 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计风荷载作用下何在分布如图2.7.1图2.7.1风荷载作用力分布图2、风荷载作用下位移验算（1）侧移刚度D侧移刚度计算见表2.7.2和表2.7.3表2.7.2横向2-5层D值计算表构件名称K=∑ib/2icαc=K/（2+K）D=αc*ic*12/h²（kN/m）A轴柱1.60.44418944B轴柱3.190.61526240C轴柱3.190.61526240D轴柱3.190.61526240E轴柱1.60.44418944∑D=18944+26240+26240+26240+18944=116608kN/m77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计表2.7.3横向底层D值计算表构件名称K=∑ib/icαc=(0.5+K)/（2+K）D=αc*ic*12/h²（kN/m）A轴柱1.60.58324875B轴柱3.190.71230379C轴柱3.190.71230379D轴柱3.190.71230379E轴柱1.60.71224875∑D=24875+30379+30379+30379+24875=140887kN/m（2）风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下层间侧移可按下式计算：Δuj=Vj/∑Dij式中Vj——第j层总剪力；∑Dij——第j层所有柱抗侧刚度值和；Δuj——第j层层间侧移。各楼层标高处的侧移值等于该层以下各层层间侧移之和，顶点侧移是所有层层间侧移之和。框架在风荷载作用下侧移计算见表2.7.4。表2.7.4风荷载作用下侧移计算表层次Wj/KnVj/Kn∑D/（Kn/m）Δuj/mΔuj/h517.7617.761166080.00021/22500421.1138.871166080.00031/15000317.2356.11166080.00051/900077 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计215.4371.531166080.00061/7500113.6385.161408870.00071/6429u=∑Δuj=0.0023侧移验算：层间侧移最大值1/6429＜1/550（满足要求）3、风荷载作用下内力计算由前边计算的ib和ic，且ib/ic＜3，可用D值法进行计算。其步骤为①求各柱子反弯点出的剪力；②求各柱反弯点的高度；③求各柱的杆端弯矩和梁端弯矩；④求各梁的剪力和各柱的弯矩。（1）各柱剪力的求法第i层第m个柱的剪力：Vim=DimVi/∑D，Vi=∑Wi，Wi见表2。（2）求各柱反弯点的高度框架柱反弯点位置，γ=γ0+γ1+γ2+γ3由于上下梁刚度不发生变化，γ1=0，结构上下层高度不变，γ2=γ3=0，所以反弯点高度位置γ=γ0。各柱反弯点位置见表2.7.5和表2.7.6表2.7.5A(E)框架柱反弯点位置层次h/mKγ0γγh/m54.51.60.380.381.7144.51.60.430.431.9434.51.60.480.482.1624.51.60.50.52.2514.51.60.590.592.6677 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计表2.7.6B(C、D)框架柱反弯点位置层次h/mKγ0γγh/m54.53.190.450.452.0344.53.190.460.462.0734.53.190.50.52.2524.53.190.50.52.2514.53.190.550.552.48(3)求各柱的杆端弯矩和梁端弯矩框架柱的杆端弯矩Mc上=Vim（1-γ）*hMc下=Vimγ*h中柱处的梁Mb左j=ib左*（Mc下j+1+Mc上j）/（ib左+ib右）Mb左右j=ib右*（Mc下j+1+Mc上j）/（ib左+ib右）边柱处的梁Mb总j=Mc下j+1+Mc上各柱、梁的内力计算如表2.7.7、表2.7.8和表2.7.9表2.7.7风荷载作用下A（E）柱框架柱剪力和梁柱端弯矩层号Vi/kNDim/∑DVim(kN)γh/mMc上/（kN*m）Mc下/（kN*m）Mb总（kN*m）517.760.1622.881.718.044.928.04438.870.1626.31.9414.9212.2219.84356.100.1629.062.1621.219.5733.41271.530.16211.592.2526.0826.0845.65185.160.17715.072.6627.7340.0953.81表2.7.8风荷载作用下B（C、D）柱框架柱剪力和梁柱端弯矩77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计层号Vi/KnDim/∑DVim(kN)γh/mMc上/（kN*m）Mc下/（kN*m）Mb左（kN*m）Mb右（kN*m）517.760.2254.002.039.888.124.944.94438.870.2258.752.0721.2718.1114.714.7356.100.22512.622.2528.428.423.2623.26271.530.22516.092.2536.236.232.3032.30185.16021718.482.4837.3345.8336.7736.77表2.7.9风荷载作用下柱轴力与梁端剪力层次梁端剪力柱轴力AB(DE)跨BC(CD)跨A轴B轴C轴D轴E轴5-1.16-1.261.66-0.400.4-1.664-4.43-3.776.09-1.0601.06-6.093-7.27-5.9913.36-2.3402.34-13.362-9.99-8.2825.35-4.0504.05-25.351-11.619.4334.95-6.2306.23-34.95风荷载作用下内力图如图2.7.2、图2.7.377 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计图2.7.2风荷载作用下弯矩图与梁剪力图77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计图2.7.3风荷载作用下柱轴力与剪力图4、风作用下地下内力计算运用力学求解器的内力如图图2.7.3底层弯矩图图2.7.4底层轴力图图2.7.5底层剪力图八、地震作用下框架内力计算结构抗震设防烈度为7度，屋高度小于30m，可知该框架的抗震等级为三级。根据工程地质报告和土的类型划分，可知该场地为Ⅱ类场地，由设计地震分组为第一组，可查得特征周期值Tg=0.35s。77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计1、力荷载代表值计算（1）、顶层重力荷载代表值G5活荷载：按上人屋面：2.0×6.6×31.8=419.76kN雪载：0.3×6.6×31.8=62..96KN取最大值：419.76kN恒荷载：屋面板自重：6.16×6.0×31.44=1278.22kN柱自重：5×4.5÷2×9.41=105.86kN纵向框架梁自重：6.24×（6.6-0.6）×5=187.2kN横向框架梁自重：6.24×（31.2-4×0.6）=179.71kN次梁自重：4.6×（31.2-4×0.35）=137.08kN纵墙自重：（18×0.24+0.01×17+0.5）×（6×3.7-1.8×2.1）×2÷2+7.29×6.6÷2×5=212.04kN窗自重：0.35×1.8×2.1=1.32kN横墙自重：7.29×7.2×4÷2=104.98kN女儿墙自重：5.39×6.6×2=71.15kNG5=恒+0.5活=1278.22+105.86+187.2+179.71+137.08+212.04+1.32+104.98+71.15+0.5×419.76=2488.76kN（2）、第四层重力荷载代表值G4活荷载：2.0×6.6×31.44=415.01kN恒荷载：楼面板自重：4.07×6.6×31.44=844.54kN柱自重：5×4.5×9.41=211.72kN纵向框架梁自重：6.24×（6.6-0.6）×5=187.2kN横向框架梁自重：6.24×（31.2-4×0.6）=179.71kN次梁自重：4.6×（31.2-4×0.35）=137.08kN纵墙自重：（18×0.24+0.01×17+0.5）×（6×3.7-1.8×2.1）×2+7.29×6.6×5=424.08kN窗自重：0.35×1.8×2.1=1.32kN横墙自重：7.29×7.2×4=209.96kN77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计G4=恒+0.5活=844.54+187.2+179.71+137.08+424.08+1.32+211.72+209.96+0.5×415.01=2404.44kN（3）、第三层重力荷载代表值G3活荷载：2.0×6.6×31.44=415.01kN恒荷载：楼面板自重：4.07×6.6×31.44=844.54kN柱自重：5×4.5×9.41=211.72kN纵向框架梁自重：6.24×（6.6-0.6）×5=187.2kN横向框架梁自重：6.24×（31.2-4×0.6）=179.71kN次梁自重：4.6×（31.2-4×0.35）=137.08kN纵墙自重：212.04+（18×0.24+0.01×17+0.5）×（6×3.7-1.8×2.1）×2÷2+7.29×6.6×5÷2÷2=435.02kN窗自重：2.64kN横墙自重：7.29×7.2×4=209.96kNG3=恒+0.5活=844.54+187.2+179.71+137.08+435.02+2.64+211.72+209.96+0.5×415.01=2415.38kN（4）、第二层重力荷载代表值G2活荷载：3.5×6.6×31.44=726.26kN恒荷载：楼面板自重：4.07×6.6×31.44=844.54kN柱自重：5×4.5×9.41=211.72kN纵向框架梁自重：6.24×（6.6-0.6）×5=187.2kN横向框架梁自重：6.24×（31.2-4×0.6）=179.71kN次梁自重：4.6×（31.2-4×0.35）=137.08kN纵墙自重：445.96kN窗自重：0.57kN横墙自重：7.29×7.2×4=209.96kNG2=恒+0.5活=844.54+187.2+179.71+137.08+445.96+0.57+211.72+209.96+0.5×726.26=2580.44kN（5）、第一层重力荷载代表值G177 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计活荷载：3.5×6.6×31.44=726.26kN恒荷载：楼面板自重：4.07×6.6×31.44=844.54kN柱自重：5×4.5×9.41=211.72kN纵向框架梁自重：6.24×（6.6-0.6）×5=187.2kN横向框架梁自重：6.24×（31.2-4×0.6）=179.71kN次梁自重：4.6×（31.2-4×0.35）=137.08kN纵墙自重：445.96kN窗自重：0.57kN横墙自重：7.29×7.2×4=209.96kNG1=恒+0.5活=844.54+187.2+179.71+137.08+445.96+0.57+211.72+209.96+0.5×726.26=2580.44kN2、结构自振周期对框架结构，采用经验公式：T1=0.085n（n为框架层数）T1=0.425s。αmax=0.083、地震影响系数由Tg=0.35s，T1=0.425s，Tgρminbh=0.002×1000×120=240mm277 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计构造配筋，故选用12@200mmA=566s6、平台梁计算平台梁截面尺寸b×h=200mm×400mm(1)荷载计算①斜梁传来G+Q=5.68×4.5/2=11.93KN②平台板传来9.688×(2.02/2+0.2)=11.7KN/m③平台梁自重1.2×0.2×(0.4-0.08)×25=1.94KN/m④平台梁抹灰1.2×0.02×17×(0.4-0.08)×2=0.26KN/mg+q=13.9KN/m(2)内力计算l0=ln+a=3.36+0.24=3.6m>1.05ln=1.05×3.36=3.528m取l0=3.6mG+Q作用下：M1=(G+Q)×(1.6+0.12×2)=21.95KN·mM2=1/8(g+q)l0²=1/8×13.9×3.6²=22.5KN·mM=M1+M2=21.95+22.5=44.45KN·m(3)配筋计算h0=h-as=400-40=360mmαs==44.45×106/（1×200×360²×16.7）=0.102ξ=1-=0.107As==1×16.7×0.107×200×360/300=429mm²>ρminbh=0.002×200×400=160mm²故选用2φ20(As=628mm²)V=2(G+Q)+1/2(g+q)ln=47.2KN<0.7ftbh0=0.7×1.57×200×365=80KN,按构造配筋，取φ8@200mm。77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计十三、基础设计根据设计，基础采用桩基，由柱底内力组合，选择最不利内力组合，此对基础最不利内力：Mk=14kN*m，Nk=4299kN.1、确定桩的数量和布置及验算桩边长b=400mm，桩长L=10m，承台底面埋深5.25m。（1）单桩竖向极限承载力标准值QukQuk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp=0.4×4（50×0.9+70×6.5+80×2.6）+2500×0.4²=1532.8kN，不考虑群桩效应，估计单桩竖向承载力特征值Ra=Quk/K=1532.8/2=766.4kN按桩基竖向荷载Fk=4299kN和Ra=766.4kN粗估桩数n1=Fk/Ra=5.8根取桩数n=6根，桩的布置按矩阵排列，桩距为S=3.5d=1.4m，边桩中心到承台边缘距离为2d=0.8m，布置如图所示2.13.1。图2.13.1桩布置图77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计（2）、单桩竖向承载力验算S/d=3.5，Bc/l=0.3，查表的ηc=0.11.复合桩基承载力特征值为：R=Ra+ηcfakAc=766.4+0.11×230（4.4×3-0.4×0.4×6）=1076kNNk=(Fk+Gk)/n=(4299+20×2×4.4×3)/6=804kN＜R=1076kNNkmax=(Fk+Gk)/n+M×x/∑x²=807kN＜1.2R=1291kN所以上述桩的数量及布置满足要求。2、承台计算承台高h=1200mm，桩截面为400mm×400mm，柱截面尺寸600mm×600mm，承台底面尺寸4400×3000mm，高度h=1200，如图2.13.2所示。图2.13.2基础布置图（1）、收桩冲切验算：冲切破坏椎体有效高度h0=1200mm-100mm=1100mm77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计荷载组合设计值；M=529kN*m，F=4468kN，Fl=F-∑Qi=4468-4468/6=3723Kn受切承载力高度影响系数βhp=0.967冲垮比λ0x=a0x/h0=0.82影响系数βox=0.84/（λ0x+0.2）=0.82冲垮比λ0y=a0y/h0=0.18＜0.25取λ0y=0.25影响系数βoy=0.84/（λ0y+0.2）=1.872【βox（bc+a0y）+βoy（hc+a0x）】βhph0ft=11595kN＞4468kN（2）、承台受剪切力计算：剪跨比与以上剪跨比相同。受剪承载力截面高度影响系数βhs=0.923，对Ⅰ-Ⅰ截面λ1x=λ0x=0.82剪切系数α=1.75/（λ+1）=0.96Ni=(Fk+Gk)/n+M×x/∑x²=927kNβhsαftb0h0=4590kN＞2Nkmax=1854kN（满足要求）Ⅱ-Ⅱ截面λ1y=λ0y0.18＜0.25取λ1y=0.25剪切系数α=1.75/（λ+1）=1.4βhsαftb0h0=6693kN＞3Ni=2781kN（满足要求）（3）、配筋计算：Mx=∑Nix=（927+927）×1.1=2595kN*mASX=Mx/0.9fyh0=8737mm²选用2025，As=9820mm²，沿平行x轴方向。My=∑Niy=（927+927）×0.7=1297kN*mASX=Mx/0.9fyh0=4369mm²选用2216，As=4424mm²，沿平行y轴方向。77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计参考文献[1]《建筑结构荷载规范》（GB50009-20012），2012年.[2]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），2010年.[3]《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），2010年.[4]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011），2011年.[5]《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和结构详图》（11G101-1）[6]《建筑结构制图标准》（GB/T50105-2010）[7]《建筑设计防火规范》（GB50016—2006）[8]艾学明，公共建筑设计，江苏，东南大学出版社,2009[9]钱永梅，王若竹．建筑结构抗震设计．北京：化学工业出版社，2009年8月.[10]王广月，王盛桂，付志前．地基基础工程（第二版）．北京：中国水利水电出版社，2010年3月.[11]徐秀丽．混凝土框架结构设计．北京：中国建筑工业出版社，2008年.[12]叶列平．混凝土结构（第2版上册）．北京：清华大学出版社，2005年8月．77 山东大学毕业论文（设计）——绿地商贸综合楼设计谢辞非常感谢在此次毕业设计中对我帮助的老师与同学们。在此毕业设计完成之际，首先要感谢老师们从一开始的毕业设计方向的选定，到最后的全部设计的完的耐心指导，在此期间老师给我提供了大量数据资料和建议，告诉我应该注意的细节问题，细心的给我指出错误，修改设计方案。在此，谨向老师们致以崇高的敬意和衷心的感谢！在完成设计的过程中我学到了做任何事情所要有的态度和心态，首先我明白了做学问要一丝不苟，对于出现的任何问题和偏差都不要轻视，要通过正确的途径去解决，在做事情的过程中要有耐心和毅力，不要一遇到困难就退缩，只要坚持下去就可以找到思路去解决问题的。在工作中要学会与人合作的态度，认真听取别人的意见，这样做起事情来就可以事半功倍。总之，此次毕业设计过程，我收获了很多。此次设计的完成既为大学四年划上了一个完美的句号，也为将来的人生之路做好了一个很好的铺垫。再次感谢在大学传授给我知识以及给我帮助和鼓励的老师，同学和朋友，谢谢你们！最后祝老师们工作顺利，同学们取得一个好成绩。77'