商场计算书结局版.doc

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1、目 录1 工程概况12 重力荷载计算32.1 屋面及楼面的永久荷载标准值32.2 屋面及楼面可变荷载标准值32.3 梁，柱，墙，窗门重力荷载计算32.4 重力荷载代表值43 框架侧移刚度计算63.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算63.2 横向风荷载作用下框架结构，内力和侧移计算114 竖向荷载作用下框架结构的内力计算144.1 横向框架内力计算144.2 横向框架内力组合185 截面设计305.1 框架梁305.2 框架柱336 楼梯的设计376.1 楼梯板的设计386.2 荷载计算386.3 内力计算396.4 配筋计算396.5 平台板计算396.6 平台梁计算397 板配筋

2、407.1 荷载设计值407.2 计算截面的弯矩设计值及配筋418 基础设计438.1 设计A柱438.2 设计B柱46致 谢51参 考 文 献52 黑龙江八一农垦大学本科毕业设计大农商厦设计计算书1 工程概况根据该建筑的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面立面及剖面设计，其标准层建筑平面见下图。主体结构共4层，层高均为4.8m。填充墙采用厚的粘土空心砌筑。门为字母门和玻璃门，门洞尺寸为 , ，。窗为铝合金窗，洞口尺寸为，。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取100。梁截面高度按梁跨度的1/121/8估算，由此休息的梁截面尺寸见表，表中还给出了各层梁，柱和板的混凝土强度等级。其设

3、计强度：（。 表1 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（bh）次梁（bh）AB，EF跨BC,CD,DE跨244007504007504007504007501400750400750400750400750柱截面尺寸可根据式估算，；负载面积为边柱,中柱第一柱面面积为,取截面为正方形,截面高度分别为为边柱，中柱。本设计柱截面尺寸取值1层；24层。基础采用柱下独立基础,埋深取,基础高度取,框架结构计算简图如图所示,取顶层柱高从基础顶面取至一层板底轴线,24层为层高,底层柱高从基础顶面取至一层板底，即。51 横向框架计算简图 纵向框架计算简图2 重力荷载计算2.

4、1 屋面及楼面的永久荷载标准值屋面 细石混凝土保护层 三 毡 四油防水层 水泥砂浆找平层 水泥蛭石保温层 钢筋混凝土板 V型轻钢龙骨吊顶 合计 14层楼面: 瓷砖地面(包括水泥粗砂打底) 钢筋混凝土板 V型轻钢龙骨吊顶 合计 2.2 屋面及楼面可变荷载标准值 上人屋面匀布活荷载标准值 楼面活荷载标准值 屋面雪荷载标准值 式中为屋面雪分布系数取2.3 梁，柱，墙，窗门重力荷载计算梁，柱可根据截面尺寸材料容重及粉刷等计算出单位长度上重力荷载。对墙门窗等算出单位面积上重力荷载，具体计算过程从略，计算结果见表2。 表2 梁柱重力荷载标准值层次构件b(m)h(m)r()Bg()Li(m)n(kN)(kN

5、)1边横梁中横梁纵梁次梁柱0.40.40.40.40.60.750.750.750.750.625252525251.051.051.051.051.107.8757.8757.8757.8759.9006.66.66.96.96.11319322440675.7987.51738.81304.12415.67121.724边横梁中横梁纵梁次梁柱0.40.40.40.30.550.750.750.750.750.5525252525251.051.051.051.051.107.8757.8757.8757.8758.3196.656.656.956.954.81319322440680.89

6、95.01751.41313.61597.26338.0墙体为厚空心砖,外墙面贴瓷砖(),内墙为厚抹灰,则外墙单墙面重力荷载为：内墙为厚粘土空心砖,两侧均为厚抹灰,则内墙单位面积重力荷载为木门单位面积重力荷载为,铝合金窗单位面积重力荷载取。2.4 重力荷载代表值集中于各楼层标高处的重力荷载代表值可根据如下计算结果得出见图1。 =8500.4+0.612+4230+4933.675=17664.687kN 8500.4+0.612+4230+3433.375=16164.387kN 图1 各质点的重力荷载代表值3 框架侧移刚度计算3.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算框架侧移刚度横梁

7、线刚度计算过程见表3。表3 横梁线刚度类别层次边横梁17500247500中横梁17500247500柱刚度计算过程见表4。表4 柱刚度计算层次16100244800柱的侧移刚度按式计算,根据梁柱线刚度的不同,图中的柱子可分为中框架柱和边柱,边柱架中柱和边柱以及楼,电梯间柱等,现以第二层C-1柱的侧移刚度计算为例说明计算过程,其余柱的计算过程从略计算结果见表5，表6，表7。 表5 在框架柱侧移刚度D值层次边柱(13根)中柱(7根)242.360.54134134.720.701738729607812.210.5187354.240.6811647195087 表6 边框柱侧移刚度D值层次A-

8、1, A-7, F-1,F-7B-1,B-7,E-7,E-1,C-1,C-7, D-1241.770.47116743.540.64158973.540.641589715797511.590.4475363.180.61104483.180.6110448103280表7 楼梯电梯间框架柱侧移刚度D值层次A-2, A-6, F-2B-2,B-6,E-2,E-6,D-6, D-7241.180.3791902.360.54134132.360.541341310804811.060.3559952.120.5187352.120.51873570395将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加,即

9、得框架各层层间侧移刚度见表8。表8 各层层间侧移刚度层次1234368759562101562101562101由表8可见，=368759562101=1.60.7，故该框架为规则框架。3.1.1 横向自振周期计算按式折算到主体结构的顶层.结构顶点的假想侧移由式,计算,计算过程见表9。 表9 结构顶点的假想侧移计算层次416164.3916164.39 56210128.8367.2317664.6933829.0856210160.2338.5217664.6951493.77 56210191.6278.3117933.6168833.38 368759186.7186.7计算基本周期,其

10、中的量纲为,取则s3.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算结构高度不超过，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，结构总水平地震作用标准值按下式计算，即: 因，所以不考虑顶部附加水平地震力作用，各质点水平地震作用按式结果见表10。表10 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算层次420.516164.39331370.000.36778.41094.7315.717664.69277335.630.30648.71743.4210.9 17664.69192545.120.21454.12197.516.117933.61109395.020.12

11、259.52456.9 水平地震作用分布 层间剪力分布图2 横向水平地震作用及楼层地震剪力3.1.3 水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构析层间位移和顶点位移分别按式，计算，计算过程见表11，表中还计算各层的层间弹性位移角。表11 横向水平地震作用下的位移验算层次41094.75621011.3913.0848001/346631743.45621012.5411.6948001/189122197.55621013.359.1548001/143412456.93687592.815.8161001/1051由表11可见最大层间弹性位移角发生在第1层其值为1/10511/550，满

12、足式，要求其中。3.1.4 水平地震作用下框架内力计算 框架柱端剪力及弯矩分别按式，计算，其中取自表5,取自表8，层间剪力取自表5，各柱反弯点高度比按式确定，其中由表查得，本例中底层柱无需考虑修正值，第2层柱无需考虑修正值和其余均无修正，具体计算过程见表12。表12 各层柱端弯矩及剪力计算层次边柱44.81094.75621011341318.62.360.4237.5051.7834.81743.45621011341334.12.360.4776.9386.7524.82197.55621011341344.92.360.50107.76107.7616.12456.93687598735

13、50.72.120.55170.10139.17层次中柱44.81094.75621011738724.14.720.4552.0663.6234.81743.45621011738744.14.720.50105.84105.8424.82197.55621011738758.24.720.50139.68139.6816.12456.93687591164767.64.240.55226.80185.56注：表中M量纲为，V量纲为梁端弯矩，剪力及柱轴力分别按式 ；计算其中梁线刚度取自表3,具体计算过程见表13。 表13 梁端弯矩，剪力及柱轴力计算层次边梁（AB梁）中梁（BC，CD梁） 柱轴

14、力边柱N中柱N451.7831.817.511.1531.8131.817.58.48-11.15-2.673124.2578.957.527.0978.9578.957.521.05-38.24-8.712184.69122.767.540.99122.76122.767.532.74-79.23-16.961246.93162.627.554.61162.62162.627.543.37-133.84-28.20注：（1）柱轴力中的负号表示拉力，当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两柱为压力（2）表中单位为，单位为，单位为水平地震作用下框架的弯矩图，梁端剪力图及柱轴力图如图3所

15、（a） 框架弯矩图（kN）（b）梁端剪力及柱轴力图（kN）图3 左地震作用下框架弯矩图梁端剪力及柱轴力图3.2 横向风荷载作用下框架结构，内力和侧移计算3.2.1 风荷载标准值风荷载标准值按式计算基本风压由荷载规范第7.3节查得（迎风面）和背风面B类地区，由于建筑高度H=20.530，且高宽比20.5/48=0.431.5，故不考虑风振系数，取。仍取平面图中轴线横向框架其负载宽度为，由式得沿房屋高度的分布荷载标准值根据楼层标高处的高度,由表查取代入上式可得各楼层标高处的见表14沿房屋高度的分布见图4。 表14 沿房屋高度分布风荷载标准值层次420.51.001.340.762.141.3431

16、5.70.771.200.651.641.02210.90.531.070.511.150.7216.10.301.000.300.630.39荷载规范规定，对于高度大于30米，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。本例房屋高度H=20.5m30m，但H/B1.5，由表可见，沿房屋高度在1.0971.387范围内变化，即风压脉动影响下大。因此，该房屋不考虑风压脉动的影响。 （a） 风荷载分布沿房屋高度的分布（） （b） 等效节点集中风荷载（kN）图4 框架上的风荷载框架结构分析时应按静力等效原理将图的分布风荷载转化为节点集中荷载，如力荷载的计算过程如下：其它计算方法

17、相同。表15 风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算层次12344.328.8612.7912.4538.4234.1025.2412.45407646160061600616000.940.550.410.200.941.491.902.101/64891/87271/117071/24000由表可见，风荷载作用下框架的最大层间位移角为1/6489，远小于1/550，满足规范要求。3.2.2 风荷载作用下位移验算根据图4(b)所示的水平荷载由式计算层间剪力然后依据表5求4轴线框架的层间侧移刚度,再按式,计算各层的相对侧移和绝对侧移.计算过程由表15，可见风荷载作用下框架的最大层间位移为1/204

18、1,远小于1/550,满足规范要求。3.2.3 风荷载作用下框架结构内力计算风荷载作用下框架结构内力计算过程与水平地震作用下的相同,此处从略,平面图中轴线横向框架在风荷载作用下的弯矩,梁端剪力及柱轴力见表16。表16 各层柱端弯矩及剪力计算层次边柱44.812.45562101134130.302.360.420.6050.83534.825.24562101134130.602.360.471.3541.52624.834.10562101134130.812.360.501.9441.94416.138.4236875987350.912.120.553.0532.498层次中柱44.81

19、2.45562101173870.394.720.450.8421.03034.825.24562101173870.784.720.501.8721.87224.834.10562101173871.054.720.502.5202.52016.138.42368759116471.214.240.554.0603.321注：表中M量纲为，V量纲为表17 梁端弯矩，剪力及柱轴力计算层次边梁（AB梁）中梁（BC，CD梁） 柱轴力边柱N中柱N40.8350.5167.50.180.520.527.50.14-0.18-0.0432.1311.3577.50.471.361.367.50.36-0

20、.65-0.1523.2982.1967.50.732.202.207.50.59-1.38-0.2914.4422.9217.50.982.922.927.50.78-2.36-0.504 横向荷载作用下框架结构的内力计算4.1 横向框架内力计算4.1.1 计算单元取轴线横向框架进行计算,计算单元宽度为,如图5所示,由于房间的布置有次梁,故直接传给该框架的楼面荷载如图所示的水平阴影线所示,计算单元范围内其余楼面荷载,则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架,作用于各节点上,由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合,因此在框架节点上还作用有集中力矩。 4.1.2 荷载计算在图6中代表横

21、梁自重,为均布荷载形式,对于第4层 。和分别为边和中间板传给横梁的梯形荷载和三角开荷载,由图5所示几何关系为： 分别由边纵梁直接传给柱的恒载,它包括梁自重,楼板重和女儿墙等重力荷载计算如下。图5 横向框架计算单元 图6 各层梁上作用的荷载对第4层, 集中力矩 对第1层,包括梁自重和其上横墙自重,为均布荷载,其它荷载计算方法同第4层结果为 集中力矩 4.1.3 活荷载活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图7。对于第4层 图7 各层梁上作用的活荷载同理在屋面雪荷载作用下 对23层： 对1层 将以上计算结果汇总见表18和表19。表18 横向框架恒载汇总表层次47.87529.53242.615319

22、.50418.19602322.77918.000214.106252.74616.0600122.77918.000272.537319.50427.2540 表19 横向框架活载汇总表层次47.5（0.75）35.156(3.156)56.25(5.625)2.638(0.264)0237.535.15656.252.638017.535.15656.252.63804.1.4 内力计算梁端柱端弯矩采用十次分配法计算，由于结构和荷载均匀对称，故计算时可用半框架，弯矩计算过程如图，所得弯矩图如图，梁端剪力可根据梁端竖向荷载引起的剪力相叠加而得。柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到，计算柱底

23、轴力还需考虑柱的自重如表20和表21。 表20 恒荷载作用下梁端剪力及柱轴力（kN）层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱剪力 AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱1134136113-160971291133564085626143136136-901271451363504025345862136136-901271451363504025345861136136-70129143136409461599651 表21 活荷载作用下梁端剪力及柱轴力(kN)层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱剪力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱42121-30182421565610110

24、132121-2019232111211220220222121-20192321168168303303121 21-20192321224224404404注：表中括号内数值为屋面作用雪荷载，其它层楼面作用活荷载对应的内力以上为正。4.2 横向框架内力组合 4.2.1 结构抗震等级 结构的抗震等级可根据结构类型，地震裂度，房屋高度等因素由表确定，由此可知本工程的框架为三级抗震等级。 图8（a） 恒荷载作用下横向框架弯矩的二次分配法（kNm）图8（b） 活荷载作用下横向框架弯矩的二次分配法（kN） 图9 恒荷载作用下弯矩图 图10 活荷载（屋面雪荷载）作用下弯矩图4.2.2 框架内力组合本例

25、考虑了四种内力组合,即,及,此外,对于本工程这种内力组合与考虑地震作用的组合相比一般比较小,对结构设计不起控制作用,故不予考虑,各层梁的内力组合结果见表22,表中两列中的梁端弯矩为经过调幅后的弯矩(调幅系数0.8) 柱的内力组合表见表22，表23，表24，表25，表26。表22 框架梁内力组合表层次截面位置内力一层M-94.96-18。356.999246.93174.06-448.20147.04-334.48-146.55-139.64160.55V129191.5254.61109.93 247.5571.70177.89193.15181.4M-138.26-27.954.423162

26、.62-46.45-355.81-295.57-30.12-214.60-205.04V143231.5254.61131.77269.39192.2986.10216.05203.8M-123.5-25.24.4.42162.6224.89-384.9236.04-281.07-191.98-183.55123.4V136211.17943.37135.01389.21119.42174.14204.6192.6M-138.26-27.954.423162.62-46.65-355.81-295.57-30.12-214.6-205.04V143231.5254.61131.77269.39

27、192.2986.10216.05203.8M-123.5-25.24.4.42162.6224.89-384.9236.04-281.07-191.98-183.55V136211.17943.37135.01389.21119.42174.14204.6192.6-52.87144.84568.811285.65144.84144.8431.5623.17460.96471.9970.8459.5731.5623.17460.96471.9970.8459.57二层M-84.02-16。603.02184.69110.97-354.4596.98-263.16-130.03-124.061

28、03.56V127190.6540.99124.69227.9982.88162.82190.45179M140.55-28.101.859122.7633.78232.73233.54-5.84161.64129.32V145230.6540.99151.33254.6310.88180.82218.75206.2M-127.31-25.421.859122.76-30.12-339.48-8.44-245.71-197.29-188.36102.64V136210.49632.74148.41230.9199.93218.36204.6192.6M140.55-28.101.859122.

29、7633.78232.73233.54-5.84161.64129.32V145230.6540.99151.33254.6310.88180.82218.75206.2 续表22层次截面位置内力三层M-120.05-16.603.02124.25-8.42-321.535.63-236.66-178.67-120.82103.56V127190.6527.09142.21210.4796.44149.29190.45179M128.50-28.101.85978.9519.32232.7326.03239.88145.38114.86V145230.6527.09168.85237.1111

30、4.44167.26218.75206.2M-127-25.421.85978.95-84.95-283.91-48.76-202.28-196.87-187.99102.64V136210.49621.05163.14216.18-73.39152.37204.6192.6M128.5-28.101.85978.9519.32232.7326.03239.88145.38114.86V145230.6527.09168.85237.11114.44167.26218.75206.2M-127-25。421.85978.95-84.95-283.91-48.76-202.28-196.87-1

31、87.99V136210.49621.05163.14216.18-73.39152.37204.6192.683.3647.07222.03338.4846.6336.1830.2724.32294.55304.5818.6830.2724.32294.55304.5830.1418.68层次截面位置内力四层M-49.14-12.591.08951.78-9.59-140.070.59-100.38-78.93-76.55115.97V97180.2411.15125.03153.1384.53141.70148.95141.6M144.41-28.970.71831.8196.71176.

32、8785.92197.26165.98132.73V129240.2411.15170.99199.09116.03137.77198.15188.4M-132.12-26.430.71831.81-111.68-272.01-99.79-161.82-204.91-95.559625V113210.1918.48151.38172.75102.88119.42173.55165M144.41-28.970.71831.8196.71176.8785.92197.26165.98132.73V129240.2411.15170.99199.09116.03137.77198.15188.4M-132.12-26.430.71831.81-111.68-272.01-99.79-161.82-204.91-95.55V113210.1918.48151.38172.75102.88119.42173.5516583.3647.07222.03338.4846.63