商场百货大楼哈尔滨某层设计含计算书、建筑图结构图

图3.21.35×恒载+1.4×隔跨活荷载弯矩图（单位：kN·m）图3.31.20×恒载+1.4×风载弯矩图（单位：kN·m）图3.41.20×恒载+1.4×0.85×（风载+满跨活荷载）弯矩图（单位：kN·m）图3.51.20×恒载+1.4×0.85×（风载+隔跨活荷载）弯矩图（单位：kN·m）图3.61.35×恒载+1.4×满跨活荷载剪力图（单位：kN）图3.71.35×恒载+1.4×隔跨活荷载剪力图（单位：kN）图3.81.2×恒载+1.4×风荷载剪力图（单位：kN）图3.91.2×恒载+1.4×0.85×（风荷载+满跨活荷载）剪力图（单位：kN）图3.101.2×恒载+1.4×0.85×（风荷载+隔跨活荷载）剪力图（单位：kN）图3.11柱1.35×恒载+1.4×满跨活荷载弯矩图（单位：kN·m）柱1.35×恒载+1.4×满跨活荷载轴力图 （单位：kN）图3.12柱1.35×恒载+1.4×隔跨活荷载弯矩图（单位：kN·m）柱1.35×恒载+1.4×隔跨活荷载轴力图 （单位：kN）图3.13柱1.2×恒载+1.4×风荷载弯矩图（单位：kN·m）柱1.2×恒载+1.4×风荷载轴力图 （单位：kN）图3.14柱1.2×恒载+1.4×0.85（风荷载+满跨活荷载）弯矩图（单位：kN·m）柱1.2×恒载+1.4×0.85（风荷载+满跨活荷载）轴力图（单位：kN）图3.15柱1.2×恒载+1.4×0.85（风荷载+隔跨活荷载）弯矩图（单位：kN·m）柱1.2×恒载+1.4×0.85（风荷载+隔跨活荷载）轴力图（单位：kN）2.8结构构件验算2.8.1框架柱的验算包括强度，整体稳定和局部稳定验算，计算时不考虑抗震设防要求，按GB50017计算。（1）A轴框架柱的验算①标准层及顶层：柱截面为：H4003001012,其截面特性为：A=92.18cm2,=10800cm4,=3650cm4,=10.8cm,=6.29cm,=867cm3,=292cm3.底层：柱截面为：H4003001012,其截面特性为：A=120.4cm2,=2050cm4,=6760cm4,=13.1cm,=7.49cm,=1370cm3,=450cm3.主梁的截面为：H4003001012,其惯性距为：=13700cm4。②控制内力顶层：=86.52kNm,=165.98kN,=-17.93kN和=91.02kNm,=164.53kN,=-71.40kN；二层：=58.30kNm,=591.89kN,=-1.15kN底层：=-70.28kNm,=858.45kN,=-24.99kN。③强度验算截面无削弱验算顶层时，对第一组内力为：==112.93N/mm2<f=295N/mm2满足要求。对第二组内力：==117.8N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。验算二层时，对控制内力为：==128.25N/mm2<f=295N/mm2满足要求。底层验算：对第一组内力为：==120.2N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。④弯矩作用平面内稳定计算由于横梁中轴力很小在计算柱计算长度系数时，略去影响。柱脚在横向为刚接，不考虑梁的组合效应，按纯钢梁计算。顶层：，，查表得，=1.6，则，=32.9=39.9，查附表得B类截面的稳定系数得=0.899，框架为右侧移的纯框架，=1.0==20538kN对控制内力：=97.59N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。二层：，，，查表得，=1.42，则，=38.95=47.2，查附表得B类截面的稳定系数得=0.869，框架为右侧移的纯框架，=1.0==14653kN对控制内力：=140.1N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。底层：，=10，查表得，=1.44，则，=39.5=47.96，查附表得B类截面的稳定系数得=0.865，框架为右侧移的纯框架，=1.0==14248kN对第控制内力：=133.8N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。⑤弯矩作用在平面外稳定计算纵向框架取HN30020068,其惯性距为：=13700cm4，与柱刚接，柱脚在纵向也取刚接。顶层：，，查表得，=1.09，则，=38.5=47，查附表得B类截面的稳定系数得=0.870，，框架为有侧移的纯框架，，截面的形状系数得。对第一组内力：N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。对第二组内力：N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。二层：，，查表得，=1.13，则，=40.3=48.8，查附表得B类截面的稳定系数得=0.862，，框架为有侧移的纯框架，，截面的形状系数得。对第控制内力：N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。底层：，=10，查表得，=1.09，＜=51.8=62.8，查附表得B类截面的稳定系数得=0.792，，取=0.98，框架为有侧移的纯框架，，截面的形状系数得。对第控制内力：N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。⑥局部稳定不考虑抗震时，轧制H型钢截面不必验算局部稳定。（2）B轴框架柱的验算①标准层：柱截面为：H4003001012,其截面特性为：A=92.18cm2，=10800cm4，=3650cm4，=10.8cm，=6.29cm，=867cm3，=292cm3。标准层：柱截面为：H4003001012,其截面特性为：A=120.4cm2，=20500cm4，=6760cm4，，=1370cm3，=450cm3主梁的截面为：H4003001012,其惯性距为=13700cm4，H30020068,其惯性距为：=1610cm4。②控制内力顶层：=-86.45kNm，=211.02kN，=-21.12kN和=47.07kNm，=298.39kN，=-16.88kN；二层：=-37.70kNm，=820.97kN，=-8.10kN和=-59.34kNm，=802.39kN，=-21.68kN。底层：=-74.13kNm，=1006.94kN，=-21.96KN.③强度验算截面无削弱验算顶层时，对第一组内力为：==117.86N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。对第二组内力：==84.08N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。二层验算：对第一组内力为：==130.47N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。对第二组内力：==152.23N/mm2<f=295N/mm2。满足要求。底层验算：对控制内力为：==135.2N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。④弯矩作用平面内稳定计算由于横梁中轴力很小在计算柱计算长度系数时，略去影响。柱脚在横向为刚接，不考虑梁的组合效应，按纯钢梁计算。顶层：，，查表得，=1.6，则，=32.9=39.86，查附表得B类截面的稳定系数得=0.899，框架为右侧移的纯框架，=1.0==15724kN.对第一组内力：=121.5N/mm21<f=295N/mm2，满足要求。对第二组内力：=88.51N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。二层：，，查表得，=1.7，则，=34.97=42.31，查附表得B类截面的稳定系数得=0.890，框架为右侧移的纯框架，=1.0==10458kN.对第一组内力：=143.8N/mm21<f=295N/mm2，满足要求。对第二组内力：=167.3N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。底层：，=10，查表得，=1.36，则，=37.3=45.1，查附表得B类截面的稳定系数得=0.878，框架为右侧移的纯框架，=1.0==15979kN.对控制内力：=149.5N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。⑤弯矩作用在平面外稳定计算纵向框架取HN350175711,其惯性距为：=13700cm4，与柱刚接，柱脚在纵向也取刚接。顶层：，，查表得，=1.09，则，=38.85=47，查附表得B类截面的稳定系数得=0.870，，取=1.0框架为有侧移的纯框架，，截面的形状系数得。对第一组内力：N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。对第二组内力：N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。二层：，，查表得，=1.13，则，=40.3=47，查附表得B类截面的稳定系数得=0.862，，取=1.02框架为有侧移的纯框架，，截面的形状系数得。对第一组内力：N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。对第二组内力：N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。底层：，=10，查表得，=1.09，则，=51.8=62.8，查附表得B类截面的稳定系数得=0.792，，框架为有侧移的纯框架，，截面的形状系数得。对控制内力：N/mm2<f=295N/mm2，满足要求。⑥局部稳定不考虑抗震时，轧制H型钢截面，不必验算局部稳定。2.8.2采用钢筋混凝土板时，框架梁与楼板有可靠连接，能阻止梁上翼缘的侧向失稳，在支座负弯矩处，一般可在受压下翼缘设侧向支撑。另外，对六度及非抗震地区，轧制H型钢局部稳定能够保证，不必验算。因此，框架梁只需进行强度和挠度计算。另外，主梁一般不考虑组合效应，按钢梁计算。（1）框架梁AB的验算①截面特征：AB跨：梁的截面为：H4003001012,其截面特征为：A=63.66cm2，=13700cm4，=985cm4，=113cm3。BC跨：梁的截面为：H30020068,其截面特征为：A=23.59cm2，=1610cm4，=114cm4，=23cm3。②控制应力AB跨:顶层：=--93.36kNm，=-85.89kN底层：=-111.88kNm，=-78.27kN；BC跨:顶层：=--18.25kNm，=-16.50kN底层：=-19.24kNm，=-20.96kN；③强度验算截面无削弱，按拉弯构件验算正应力，不必验算局部压应力。顶层：AB:=113.7N/mm2<f=310N/mm2,满足要求。BC:=106.6N/mm2<f=310N/mm2,满足要求。腹板承受的剪应力：AB:=37.65N/mm2<f=180,N/mm2满足要求BC:=19.4N/mm2<f=180,N/mm2满足要求底层：AB:=258N/mm2<f=310N/mm2,满足要求。BC:=112.4N/mm2<f=310N/mm2,满足要求。腹板承受的剪应力：AB:=34.3N/mm2<f=180N/mm2,满足要求。AB:=21.13N/mm2<f=180N/mm2,满足要求。④挠度验算AB:=，满足要求。AB:=，满足要求。2.8.3连系梁的验算（恒载为，活载为）计算标准层B轴连系梁图3.16连系梁计算简图恒荷载标准值g=5.4+0.99+3.32×1.2×(1-2×0.272+0.273)+3.57×2.25×5/8=14.9kN/m活荷载标准值q=2.5×1.2×(1-2×0.272+0.273)+2.0×2.25×5/8=5.43kN/m转化为设计值1.2×14.9+1.4×5.43=25.48kN/m图3.17连系梁计算简图kNmkNmkNmkNkNkNkNkNkNkNkN以最大内力验算截面，即kNm，kN（2）截面特征：梁的截面为：HN4003001012，其截面特征为：A=63.66cm2，=13700cm4，=985cm4，=782cm3。（2）控制内力：kNm，kN；（3）强度验算：截面无削弱，按其受弯构件验算正应力=67.24N/mm2<f=295N/mm2,满足要求。腹板承受的剪应力：=23.7N/mm2<f=180N/mm2,满足要求。（4）挠度验算=，满足要求。2.9框架连接设计框架连接设计包括主梁与柱，及柱脚的设计，连接设计时必须满足传力和刚度的要求，同时还须与计算简图一致。另外，还要尽量简化构造，方便施工。本设计中，主梁与柱为刚接方案，由于抗震设防烈度为6度，栓焊接连接方式完全能满足抗震变形的要求，且加工，安装方便，因此采用这种方式。2.取主梁AB与柱A的连接作为例。控制内力为：kNm,kN；螺栓为8.8级高强螺栓，连接为摩擦型，螺栓直径取M20，预拉力kN,接触面为喷砂处理，，腹板连接板(剪力板)为单面。一个高强螺栓的承载能力为：kN则所需螺栓数为：个取4个按螺栓的排列构造要求进行排列，连接板的钢材与主梁相同，为Q345B，厚度应满足净截面抗剪要求，即，则取7mm连接板与柱翼缘的连接采用双面角焊缝，在焊缝通过孔处绕角焊，总长为,焊脚尺寸按构造要求取,焊条为系列，手工焊，则N/mm2＜N/mm2由以上计算知，简单设计法的梁腹板连接很容易满足要求。2.9.2采用靴梁式柱脚，A轴柱，采用的设计内力为kNmkNkN，砼为C30，考虑局部承压强度的提高后砼的抗压强度，取N/mm2,所有构件均为Q345B，焊条为E50系列手工焊。为了提高焊脚的刚度，在外侧焊两根25a的短槽钢。柱脚计算如下：(1)确定底板的尺寸：槽钢宽度为mm，每侧悬出mm，则底板宽度为mm由,得mm,取mm(2)确定底板锚栓直径先判断一下底板是否全部为压N/mm2N/mm2因此全截面受压。柱脚按构造取4根直径为mm的锚栓，材料为Q345。(3)确定底板厚度在底板的三边支承部分所承受基础反力较大，边界条件为不利。因此，这部分板所受弯矩最大，取q=6.81N/mm2，由mm，有，则三边支承板弯矩系数，故Nmm取N/mm2，则底板厚度mm，取mm，为第二组钢材。(4)靴梁强度验算靴梁为两个槽和底板组成，中和轴位置为：mmmm4靴梁所受的力偏于安全地取kN弯矩kNmN/mm2＜N/mm2(5)焊缝计算柱与靴梁受力最大一侧的焊缝的压力为kN焊缝总长度为：mm则mm取mm剪力由槽钢与底板水平连接焊缝承受，按构造取焊脚尺寸为mm，由于该焊脚很长，应力很小，不必计算。(6)柱底剪力由底板与砼之间的摩擦力承受，摩擦系数可取0.4，因kN＜kN，满足要求，故不必设抗剪键。图3.18柱脚详图2.10基础设计基础承受框架柱传来的弯矩、轴力和剪力以及基础的自重、基础回填土的重量、基础梁传来的荷载等。这些荷载与地基反力平衡，可用柱下独立基础。由柱传至基础顶的荷载：（1）A轴柱kNm，kN，kN；基础混凝土强度等级强度等级为C30，受力筋取HRB335，垫层采用C10，厚度为0mm。根据场地地质勘测报告及基础埋深的构造要求，选用第三层土为地基持力层，地基承载力特征值为=304.7kPa，基础埋深m。①确定基础高度初步确定基础高度1700②初估基础底面积m2将其增大10%~40%，（1.1~1.4）A=2.73~3.51m2，初步选截面尺寸为b=1.6m，l=1.6m③修正m3，kN基础边缘的最大和最小应力为kN/m2kN/m2＜1.2=1.2×233.7=233.7kN/m2 kN/m2＜=233.7kN/m2底面尺寸满足要求。④验算基础高度:基础地在45°锥角范围以内，可不必进行抗冲切验算。⑤基础底板配筋计算kNmmm2mm2=2\*ROMANII-=2\*ROMANII截面按轴压考虑：kN/m2kNmmm2mm2图3.19J-12.11板的计算与配筋2.11.1楼面板配筋计算楼面室内恒荷载3.68kN/m2，楼面室内活荷载3.5kN/m2，采用C25混凝土，板中钢筋采用HPB235。（1）荷载设计值室内楼面：Q=1.4×3.5=4.9kN/m2，g=1.2×3.68=4.4kN/m2kN/m2，kN/m2，kN/m2（2）计算跨度内跨：（轴线间距离），边跨各区格板的计算跨度列于下表（3）弯矩计算跨中最大弯矩为当内支座固定时，在作用下的跨中弯矩值，与内支座铰支时在作用下的跨中弯矩之和。取。支座最大负弯矩当支座固定时作用下的支座弯矩。根据不同支撑情况，整个楼面板分为1、2、3三种区格板板项目6.63.36.63.30.680.53(0.0330+0.2×0.0107)×6.04×4.52+(0.0704+0.2×0.0287)×1.4×4.52=6.46(0.0389+0.2×0.0050)×5.61×2.42+(0.0915+0.2×0.0199)×1.4×2.42=2.06(0.0287+0.2×0.0707)×6.04×4.52+(0.0107+0.2×0.0330)×1.4×4.52=5.73(0.0050+0.2×0.0390)×6.04×4.52+(0.0199+0.2×0.0915)×1.4×2.42=1.87-0.0747×7.08×4.52=-10.71-0.0820×7.08×2.42=-3.34-10.71-3.34-0.0570×7.08×4.52=-8.17-0.0571×7.08×2.42=-2.330-2.33（3）截面设计截面有效高度：假定选用8钢筋，则方向跨中弯矩截面=81mm，方向跨中截面的=73mm，支座截面的=81.截面设计用的弯矩：楼盖周边未设圈梁，故只能将楼盖A，B的跨中弯矩减少20%，其余不折减。为便于计算，近似取=0.95，截面配筋计算结果及实际配筋列于下表。项目截面=M/0.95fyh0配筋实配跨中816.46319.88@200335735.73314.78@200335812.16107251731.87102.72251支座81-2.33144.22512.11.2（1）荷载设计值kN/m2，kN/m2，采用C25混凝土，钢筋HPB235。按弹性理论设计kN/m2，kN/m2kN/m2，kN/m2，kN/m2（2）计算跨度内跨：（轴线间距离），边跨各区格板的计算跨度列于下表（3）弯矩计算跨中最大弯矩为当内支座固定时，在作用下的跨中弯矩值，与内支座铰支时在作用下的跨中弯矩之和。取。支座最大负弯矩当支座固定时作用下的支座弯矩。根据不同支撑情况，整个楼面板分为1、2、3三种区格板板项目6.63.36.63.30.680.53(0.0330+0.2×0.0107)×8.76×4.52+(0.0704+0.2×0.0287)×1.4×4.52=8.39(0.0389+0.2×0.0050)×5.61×2.42+(0.0915+0.2×0.0199)×1.4×2.42=2.79(0.0287+0.2×0.0707)×8.76×4.52+(0.0107+0.2×0.0330)×1.4×4.52=4.28(0.0050+0.2×0.0390)×6.04×4.52+(0.0199+0.2×0.0915)×1.4×2.42=0.95-0.0747×10.16×4.52=-14.88-0.0820×7.08×2.42=-16.87-14.88-16.87-0.0570×7.08×4.52=-11.73-0.0571×7.08×2.42=-11.730-8.73（3）截面设计截面有效高度：假定选用8钢筋，则方向跨中弯矩截面=81mm，方向跨中截面的=73mm，支座截面的=81.截面设计用的弯矩：楼盖周边未设圈梁，故只能将楼盖A，B的跨中弯矩减少20%，其余不折减。为便于计算，近似取=0.95，截面配筋计算结果及实际配筋列于下表。项目截面=M/0.95fyh0配筋实配跨中818.3941510@180505734.282358@200335812.791728@200335730.9558.578@200335支座81-8.7341810@1805052.12楼梯设计层高4.5m，踏步尺寸。采用C25混凝土。板采用HPB235级钢筋。楼梯均布活荷载。标准值kN/m22.取板厚mm约为板斜长的1/30。板倾斜角,取1m宽板带进行计算。（1）荷载计算恒荷载水磨石面层（0.3+0.15）×0.65/0.3=0.98kN/m三角形踏步0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.88kN/m混凝土斜板0.12×25/0.894=3.36kN/m板底抹灰0.02×17/0.894=0.38kN/m小计6.6kN/m活荷载2.5kN/m总荷载设计值P=1.2×6.6+1.4×2.5=11.42kN/m（2）1截面设计板水平计算跨度，弯矩设计值kNm，板的有效高度mm。mm2选配mm2分布筋每踏步1根，梯段板配筋见图3.41图3.46梯般板筋图2设计信息2.1楼梯板混凝土等级:C25;抗压强度fc=11.9(MPa);抗拉强度ft=1.43(MPa)2.2钢筋等级:HRB335;强度设计值fy=210(MPa);纵筋合力点至近边距离as＝20(mm)2.3梯段类型:左上爬坡，中部梯段;梯板厚度:120(mm)2.4投影净跨长:3300(mm);梯段净高:1800(mm);水平方向踏步数:11 单个踏步尺寸为300150(h)(mm)2.5底部梯梁宽度:200(mm);底部梯梁高度:350(mm);顶部梯梁宽度:200(mm);顶部梯梁高度:350(mm)3荷载、计算信息3.1梯段活荷载标准值:3.5(kN/m2)3.2恒载 梯段面层荷载标准值:1.24(kN/m2) 梯板夹角:26.57(度) 梯板自重:(120.00/cos(26.57)+150.00/2.0)25.0=5.23(kN/m2) 面层:1.24(300.00+150.00)/300.00=1.86(kN/m2) 板底抹灰:0.01520coa(26.57)=0.27(kN/m2)3.3计算弯矩系数:0.14配筋验算4.1设计荷载:2.501.4+(5.23+1.86+0.27)1.2=12.33(kN/m2)4.2跨中弯矩:M=0.10012.333.3003.3001.051.05=14.80(kN*m)4.3计算所需跨中钢筋:HRB335钢筋As=521.99(mm2/m) 实取HPB335钢筋直径10间距120As=654.50(mm2/m) 实际配筋值满足计算要求4.4支座钢筋:实取HPB235钢筋直径10间距150As=523.60(mm2/m)4.5分布钢筋:实取HPB235钢筋直径6间距300As=167.55(mm2/m)3.12.2设平台板厚mm，取1m板宽进行计算。（1）荷载计算水磨石面层kN/m70厚混凝土板板底抹灰合计总荷载设计值（2）截面设计计算跨度：mkNm，mmmm2选配6@300,mm22.（1）荷载计算恒荷载梁自重0.2×（0.35-0.17）×25=1.4kN/m梁粉刷(10厚混合砂浆)0.02×[(0.35-0.07)×2+0.3]×2×17=0.19kN/m平台板传来2.74×2.2/2=3.014kN/m梯段板传来6.6×3.3/2=10.89kN/m合计15.49kN/m活荷载kN/m总荷载设计值（2）截面设计mkNm设截面尺寸为HN198×99×4.5×7采用钢筋混凝土板时，框架梁与楼板有可靠连接，能阻止梁上翼缘的侧向失稳，在支座负弯矩处，一般可