1、建筑设计1.1设计依据(1)《土木工程专业毕业设计任务书-某三层商场设计(方案一)》(2)《办公楼建筑设计规范》(3)《建筑设计防火规范》(4)《民用建筑设计通则》(5)《房屋建筑制图统一标准》(6)《实用建筑设计手册》(7)《房屋建筑学》(8)《建筑构造设计资料集》1.2工程概况:1.2.1工程名称城区某三层百货大楼1.2.2工程位置哈尔滨市阿城区1.2.3工程总面积2820m2,主体3层,高15m,一层层高5.1m,二至三层层高4.5m。
1.2.4结构形式钢框架。
1.2.5用地概况整个场地四周为城市道路,地形平坦。
1.3 建筑设计特点1.3.1设计特点(1)平面设计主要房间是各类建筑的主要部分,是供人们购物的必要空间,由于建筑物的类别不同,使用功能不同,对主要房间的设计也不同。
但主要房间设计应考虑的基本因素仍然是一致的,即要求有适宜的尺寸,足够的使用面积,适用的形状,良好的采光和通风条件,方便的内外交通联系,合理的结构布置和便于施工等。
因此,本建筑的柱网横向尺寸6.6m,纵向尺寸6.6m(2)立面设计立面设计力求达到主体造型与城市环境相协调,充分体现商场建筑的风格特点,主要采用灰白色外墙涂料,以体现商场的庄重感。
为了满足采光和美观要求,设置了大面积的玻璃窗。
2.1 构造做法2.1.1屋面做法①40厚C15细石混凝土保护层② SBC120防水卷材③20厚水泥砂浆找平层④100厚挤塑苯板双层保温⑤1:8水泥膨胀珍珠岩找坡3%最薄处40厚⑥20厚1:2.5水泥砂浆找平层⑦现浇钢筋混凝土板⑧1厚压型钢板2.1.2楼面做法①20厚磨光花岗岩面层②40厚1:2.5水泥砂浆找平层③100厚现浇钢筋混凝土楼板④1厚压型钢板2.1.3外墙面做法①白色涂料②标准网格布③抹面胶浆4厚④加强网格布⑤抹面胶浆6厚⑥100厚聚苯板用锚栓锚固在陶粒砌块墙上⑦粘结胶浆2.1.4内墙面做法——水泥砂浆抹面①白色内墙涂料②20厚水泥砂浆③200厚陶粒砌块④粘结胶浆2.1.5散水做法①100mm厚1:2:3细实混凝土撒1:1水泥沙子压实抹光②150mm厚3:7灰土③素土夯实向外坡度5%2.2 门窗门选用标准图集中的门,窗选用铝合金窗。
2.3 工程采用的标准图(1)《DBJT14-2建筑做法说明》(2)《L96J401楼梯配件》(3)《L03J602铝合金门窗》(4)《L92J601木门》2结构设计2.1工程概况本工程为哈尔滨市阿城区某三层小型商场,钢框架结构,一层层高5.55m,二至三层层高4.5m,(底层高度由基础梁顶面算至一层楼板顶面,基础顶面标高暂时按照室外地坪算—0.45m,场区地质条件等确定)。
2.2 框架计算简图及梁柱线刚度2.2.1 确定框架计算简图框架计算简图如下图所示2.2.2 框架梁柱线刚度的计算对于中框架梁取02I I左边跨梁:2.3荷载计算2.3.1恒荷载标准值计算(1)屋面1厚压型钢板 0.19kN/m 2 115厚C25现浇钢筋混凝土板 0.15×25=2.75kN/m 2 20厚水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4kN/m 2 1:8水泥膨胀珍珠岩找坡3%最薄处40厚 34020510102-+⨯⨯=1.225kN/m 2 100厚苯板保温 0.1×0.5=0.05kN/m 2 20厚水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4kN/m 2 SBC120卷材防水 0.01 kN/m 2 40厚C15防水细石混凝土 0.04×25=1.00kN/m 2 吊顶及吊挂荷载 0.3kN/m 2 合计 6.325kN/m 2(2)楼面20厚磨光花岗岩面层 0.02×28=0.56kN/m 2 40厚1:2.5水泥砂浆找平层 0.04×20=0.8kN/m 2 100厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1×25=2.5kN/m 21厚压型钢板 0.19 kN/m 2 吊顶及吊挂荷载 0.3kN/m 2 合计 4.35kN/m 2(3)外墙自重300厚陶粒混凝土砌块 0.3×5=1.5kN/m 2 100厚苯板 0.1×18=1.8kN/m 2 20厚水泥砂浆 0.02×20×2=0.8kN/m 2防水涂料 0.05kN/m 2合计 2.55kN/m 2 女儿墙自重 1.82×0.9=1.64kN/m(4)内墙自重200厚加气混凝土砌块 0.2×5=1kN/m 20厚水泥砂浆找平层 0.02×20×2=0.8kN/m 白色内墙涂料 0.02kN/m 合计 1.82kN/m2.3.2 活载标准值计算(1) 屋面和楼面活荷载标准值:根据《荷载规范》查得:不上人屋面: 20.5/K N m楼面: 23.5/K N m楼梯: 23.5/K N m(2)风荷载:基本风压w=0.55kN/m 2(3)雪荷载标准值Sk=1.0×0.35 =0.3kN/m 2;准永久分区:Ⅱ。
雪荷载不与活荷载同时组合,取其中的最不利组合,由于本工程雪荷载较小,荷载组合时直接取活荷载进行组合,而不考虑与雪荷载的组合2.3.3竖向荷载计算竖向荷载下框架受荷总图2.3 竖向荷载下框架受荷总图(1)A~B轴间框架梁屋面板传荷载:板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载,荷载的传递示意图如图3.3 恒载:6.325×2.25×(1-2×0.342+0.343)×2=22.29kN/m活载:0.5×2.25×(1-2×0.342+0.343)×2=1.87kN/m楼面板传荷载恒载:4.35×2.25×(1-2×0.342+0.343)×2=16.98kN/m活载:3.5×2.25×(1-2×0.342+0.343)×2=8.47kN/m梁自重:1.04 kN/ mA~B轴间框架梁均布荷载为:屋面梁恒载=梁自重+板传荷载= kN/ m+30.70 kN/ m=31.74kN/m 活载=板传荷载=6.88kN/m楼面梁恒载=梁自重+板传荷载+内横墙自重=1.04+13.32=13.97kN/m 活载=板传荷载=7.47 kN/m(2)B~C轴间框架梁屋面板传荷载恒载:6.325×1.2×5/8=4.7kN/m活载:0.5×1.2×5/8=0.4kN/m楼面板传荷载恒载:4.35×1.2×5/8=3.49kN/m活载:3.5×1.2×5/8=1.98kN/m梁自重:0.68 kN/mB~C轴间框架梁均布荷载屋面梁恒载=梁自重+板传荷载=0.68+4.6=5.28kN/m活载=活载=板传荷载=1.50 kN/m楼面梁恒载=梁自重+板传荷载=0.28+2.49=3.17kN/m活载=板传荷载=1.88kN/m(3)A轴纵向集中荷载的计算①顶层柱顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载+1/4次梁自重=1.64×4.5+0.99×(4.5-0.25)+6.13×2.25×4.5×1/2=37.32kN 顶层柱活载=板传活载=05×2.25×4.5×1/2+2.0×1.95×5/8×3.9+2.0×1.95×5/8×1.95=2.5kN②标准层柱标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=5.4×(4.5-0.25)+0.99×(4.5-0.25)+3.57×2.25×4.5×1/2=45.23kN 标准层柱活载=板传活载=3.5×2.25×4.5×1/2=11.13kN基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重(取HN400×200×8×13)=11.52×(4.5-0.30)+66.0×9.8/1000×(4.5-0.3)=51.1kN(5)B轴纵向集中荷载的计算①顶层柱顶层柱恒载=梁自重+板传荷载=0.99×(4.5-0.25)+6.325×【2.25×4.5×1/2+1/2×(4.5+4.5-2.4)×1.2】=73.23kN顶层柱活载=板传活载=3.5×【2.25×4.5×1/2+1/2×(4.5+4.5-2.4)×1.2】=23.65kN②标准层柱标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=7.85×(4.5-0.25)+0.99×(4.5-0.25)+3.57×2.25×4.5×1/2+3.32×(4.5+4.5-2.4)×1/2×1.2=69.7kN标准层柱活载=板传活载=2.0×(4.5-0.25) +2.5×(4.5+4.5-2.4)×1/2×1.2=29.93kN基础顶面恒载=底层内纵墙自重+基础梁自重=10.46×(4.5-0.3)+66.0×9.8/1000×(4.5-0.3) =46.65kN 2.3.4 风荷载计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值()/2k z s z i j W h h B βμμω=+ 其中基本风压W 。
=0.55kN/m 2。
风载体型系数s μ=1.3。
风压高度变化系数z μ由表查得。
本工程所在地为城市,所以地面粗糙度为C 类。
取风震系数z β为1.0表2.1 风荷载计算表2.4 风荷载作用下的位移验算 2.4.1 侧移刚度D :见表2.2,表2.3:表2.2 横向2-3层D 值计算261273724763250121376576277-=+++=∑DkN/m表2.3 横向底层D 值的计算91391122111275828739922D =+++= kN/m 2.4.2 风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算:jj ijV u D ∆=∑顶点侧移是所有各层层间侧移之和 1nj j u u ==∆∑表2.4 风荷载作用下框架侧移计算1nj j u u ==∆∑=0.0032m侧移验算:层间侧移最大值1/2571<1/550 (满足) 2.5 竖向荷载作用下的内力计2.5.1恒荷载作用下的内力计算(分层法) (1)二层计算简图本工程为对称结构,可先取半跨计算图2.4 二层计算简图2123.2 6.684.2212AB M =⨯⨯=kN ⋅m 215.28 1.2 2.533BC M =⨯⨯=kN ⋅m 215.28 1.2 1.276CDM =⨯⨯=kN ⋅m图2.5 二层力矩分配过程(kN⋅m)图2.6 二层弯矩图(kN⋅m)(2)标准层计算简图图3.7 标准层计算简图2113.97 6.650.7112AB M =⨯⨯=kN ⋅m 213.17 1.2 1.523BC M =⨯⨯=kN ⋅m 213.17 1.20.766CDM =⨯⨯=kN ⋅m图3.8 标准层力矩分配过程(kN ⋅m )图3.9 标准层弯矩图(kN m)(3)底层计算简图图2.10 底层计算简图2113.97 6.650.7112AB M =⨯⨯=kN ⋅m 213.17 1.2 1.523BC M =⨯⨯=kN ⋅m 213.17 1.20.766CDM =⨯⨯=kN ⋅m图2.11 底层力矩分配过程(kN⋅m)图2.12 底层弯矩图(kN⋅m)将各层分层法得到的弯图叠加,可得整个框架结构在恒载作用下的弯矩图。