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
340205
10102
-+??=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 2 1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/m 2.3.2 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: 2
0.5/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/ m
A~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/m
B~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=2.5k
N
②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】=23.65kN
②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
26
1273724763250121376576277-=+++=∑D
kN/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:j
j ij
V u D ?=∑
顶点侧移是所有各层层间侧移之和 1n
j j u u ==?∑
表2.4 风荷载作用下框架侧移计算
1
n
j 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
21
23.2 6.684.2212AB M =??=kN ?m 21
5.28 1.2 2.533BC M =??=kN ?m 21
5.28 1.2 1.276
CD
M =??=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
21
13.97 6.650.7112AB M =??=kN ?m 21
3.17 1.2 1.523BC M =??=kN ?m 21
3.17 1.20.766
CD
M =??=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
21
13.97 6.650.7112AB M =??=kN ?m 21
3.17 1.2 1.523BC M =??=kN ?m 21
3.17 1.20.766
CD
M =??=kN ?m