某旅馆八层框架结构设计计算书土木工程专业毕业设计毕业论文.doc

设计中英文摘要本工程为天津市一拟建多层旅馆。按使用功能将建筑分为八层的旅馆主楼和局部二层的商场。主楼标高28.2m，局部裙楼两层8.4m。总建筑面积10326.24m2。本建筑物防火等级二级，抗震设防烈度7度。本工程结构设计采用框架结构，结构计算按横向框架承重分析。内力计算考虑以下四种荷载作用，即水平地震荷载作用下的内力，竖向恒载作用下的内力，重力荷载设计值作用下的内力及风载作用下的内力，。在进行截面抗震设计时，柱按偏压构件计算，为保证延性框架要“强剪弱弯，强柱弱梁，强节点弱构件强锚固的设计原则，且满足构造要求。Design AbstractThis engineering is a hotel of many layers intending to set up in Tianjin City. According to the use function, the construct contents eight layers tall building and two layers short building. The high is 28.2 ms of Main floor and the partial floor elevation is 8.4 m. Total building area is 10326.24 m2. This building resistant fires is second class, and the anti-seismic garrison is seven point five degree. This engineering construction design adoption the frame construction, Being calculating the structure, the lateral structure be lacked as frame system and be analysis. construction calculation consider of the action come from four loads, they are horizontal earthquake load, design value of gravity load and representative value of gravity load, and the other is wind load. Being underway the design of cross-section anti-seismic, we look the column as stubbornly pressed member to compute. In the intrest of the assurance of the frame-work ability continue, we adhere to the design principle is “stranger column and weaker beam, stranger shear force and weaker bending, stranger joint stronger anchorage”. And the cross-section must to meet the demand of construction.建筑设计说明部分一、工程概况：1、 工程名称：某宾馆；2、 工程位置：天津市；3、 工程总面积：10326.24，主楼8层，高28.2m，一、二层层高4.2m,标准层层高3.3m；裙楼共两层，高8.4m，层高4.2m；4、 结构形式：现浇整体框架。二、建筑物功能与特点：该拟建的建筑位于天津市市内，设计内容：主楼为宾馆，裙楼为商场。此建筑占地面积 1918.35m2 ，总建筑面积为10326.24 m21、 平面设计建筑朝向为南北向，平面布置满足长宽比小于5，采用纵向6.6m、横向4.5m、2.4m、6.0m的柱距，满足建筑开间模数和进深的要求。2、立面设计该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。外墙面根据98J1工程做法选用面砖饰面，不同分隔区采用不同的颜色区隔，以增强美 感。3、防火防火等级为二级，安全疏散距离满足房门至外部出口或封闭楼梯间最大距离小于35m，大房间设前后两个门，小房间设一个门，满足防火要求；室内消火栓设在走廊两侧,每层两侧及中间设3个消火栓，最大间距25m,满足间距50m的要求。4、抗震建筑的平立面布置规则，分为三个区（A、B、C）,各区之间均设有净距300500的抗震缝。建筑的质量分布和刚度变化均匀，楼层没有错层，满足抗震要求。5、 屋面屋面形式为平屋顶；平屋顶排水坡度为2%，排水坡度的形式为垫置坡度，排水方式为内排水。屋面做法采用98J1工程做法中柔性防水，聚苯乙烯泡沫塑料板保温层屋面。 三、设计资料 （一）、自然条件1、工程地质条件：详见地质勘查报告。2、抗震设防： 7 度3、防火等级： 二级4、建筑物类型： 丙类5、基本风压： W0= 0.40 KN/m2，主导风向：西北风6、基本雪压： S0= 0.50 KN/m27、冻土深度： 0.7 m8、地下水位： 最低：1.7 m 最高：1.5 m9、气象条件： 年平均温度：12 oC 最高温度：39 oC 最低温度：21 oC 年总降雨量：541.5 mm 日最大降雨量：115.5 mm10、楼面活荷： 办公室：2.0 KN/m2；走道：2.0 KN/m2；餐厅：2.5 KN/m2。（二）、工程做法1、屋面做法高聚物改性沥青卷材防水4厚高聚物改性沥青卷材防水层（带砂、小片石，作为保护层）20厚1：3水泥砂浆层找平层1：6水泥焦渣找2%坡，最薄处30厚50厚聚苯乙烯泡沫塑料板保温层钢筋混凝土基层2、楼面做法（1）房间、走道楼面现制水磨石12厚1:2.5水泥磨石楼面磨光打蜡素水泥浆结合层一道20厚1:3水泥砂浆找平层，上卧分隔条。40厚C20细石混凝土垫层（后浇层）钢筋混凝土楼板（2）卫生间楼面铺地砖8厚地砖楼面，干水泥擦缝撒素水泥面（洒适量清水）20厚1:4干硬性水泥砂浆结合层60厚C20细石混凝土向地漏找平，最薄处30厚聚氨酯三遍涂膜防水层厚1.51.8或用其他防水涂料防水层，防水层周边卷起高15020厚1:3水泥砂浆找平层，四周抹小八字角现浇钢筋混凝土楼板（3）外墙面做法面砖饰面1:1水泥砂浆（细砂）勾缝贴8厚面砖（在砖粘贴面上涂抹专用粘贴剂，然后粘贴）6厚1:0.2:2水泥石灰膏砂浆找平层6厚1:1:6水泥石膏砂浆刮平扫毛6厚1:0.5:4水泥石灰砂浆打底扫毛刷一道加气混凝土界面处理剂（4）内墙面做法纸筋（麻刀）灰墙面刷内墙涂料2厚纸筋（麻刀）灰抹面9厚1:3石灰膏砂浆5厚1:3:9水泥石膏砂浆打底划出纹理加气混凝土界面处理剂一道（5）顶棚做法铝合金条板吊顶0.6厚铝合金条板面层中龙骨U50190.5中距为1000大龙骨60301.5（吊顶附吊挂）中距为10008螺栓吊杆，双向吊点（中距1000一个）钢筋混凝土板内预留6铁环，双向中距1000现浇钢筋混凝土板(板底用水加10%火碱清洗油腻)（6）散水做法：混凝土散水50厚C15混凝土撒1:1水泥砂子，压实赶光150厚3:7灰土垫层素土夯实向外坡4%（三）、门窗1、 门选用标准图集中的木门，窗选用塑钢窗。2、 门窗表见表1。 门窗表 表1编号洞口尺寸开启方向材料樘数备注宽高C124002650推拉窗塑钢52单槽双玻，开启扇带纱扇C218002650推拉窗塑钢40单槽双玻，开启扇带纱扇，卫生间窗装磨砂玻璃C315001750推拉窗塑钢4单槽双玻C418001750推拉窗塑钢220单槽双玻，开启扇带纱扇，卫生间窗装磨砂玻璃C512001750推拉窗塑钢4单槽双玻，开启扇带纱扇C615001750推拉窗塑钢12单槽双玻，开启扇带纱扇M142003600弹簧门玻璃门2M230003600弹簧门玻璃门1M318003600平开门夹板门2M49002100平开门夹板门240M515002100平开门夹板门4M67502100平开门夹板门22结构设计计算书一、 结构布置及结构计算简图的确定1、 结构布置（B区）结构平面布置如图1所示。38层500500 30065012层600600250550250550250400图1 结构平面布置图2、确定梁柱截面尺寸：主梁：h=(1/81/12)l=(1/81/12) 6600=825mm550mm取h=650mm,b=300mm连系梁：边跨（HG、FE）梁 h=550mm,b=250mm 中跨（GF）梁 h=400mm,b=250mm次梁： h=550mm,b=250mm柱截面： 12层600mm600mm 38层500 mm500mm现浇楼板厚100mm，满足h/l01 1/503、计算简图的确定（见图2）根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为700mm,由此求得底层层高为5.5m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2，其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，边跨梁取I=1.5I0,中跨梁取I=2I0（I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。HG跨梁：GF跨梁：FE跨梁：38层柱：2层柱： 首层柱： 注：图中数字为线刚度，单位：10-4Em3Ec=3.25104N/mm2 Eb=3.00104N/mm2图2：结构计算简图二、 荷载计算1、 恒载计算（1） 屋面框架梁线荷载标准值：4厚高聚物改性沥青卷材防水层（三毡四油上铺小石子） 0.4 KN/ m220厚1：3水泥砂浆层找平层 0.0220=0.4 KN/ m21：6水泥焦渣找2%坡，最薄处30厚 KN/ m250厚聚苯乙烯泡沫塑料板保温层 0.050.5=0.025 KN/ m2钢筋混凝土基层 0.125=2.5 KN/ m2铝合金条板吊顶 0.12 KN/ m2屋面恒载: 4.81 KN/m2边跨(HG、FE跨)框架梁自重 0.250.5525=3.44 KN/ m2中跨框架梁自重 0.250.425=2.5KN/ m2粉刷 2（0.40.1）0.0217=0.2 KN/ m2因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为：（图3）g8HG1= g8FE1=3.44KN/ mg8GF1= 2.5 KN/ mg8HG2= g8FE2=4.813.3=15.87 KN/ mg8FG2= 4.812.4=11.54KN/ m (2)楼面框架梁线荷载标准值30厚水磨石地面（10mm面层，20mm水泥砂浆打底） 0.65KN/m240厚C20细石混凝土垫层 0.0425=1.0KN/ m2100厚钢筋混凝土楼板 0.125=2.5 KN/ m2铝合金条板吊顶 0.12 KN/ m2楼面恒载 4.27 KN/ m237层框架梁边跨(HG、FE跨)框架梁自重 0.250.5525=3.44 KN/ m边跨填充墙自重 0.19（3.30.65）6.0=3.02 KN/ m墙面粉刷 （3.30.65）0.02217=1.80 KN/ m中跨框架梁自重 0.250.425=2.5KN/ m梁侧粉刷 2(0.40.1)0.0217=0.2 KN/ m因此，作用在37层框架梁上的线荷载为（图3）：gHG1= gFE1=3.44+3.02+1.80=8.26 KN/ mgGF1= 2.5 +0.2=2.7KN/ mgHG2= gFE2=4.273.3=14.09KN/ mgFG2= 4.272.4=10.25KN/ m2层框架梁边跨填充墙自重 0.19（4.20.65）6.0=4.05 KN/ m2墙面粉刷 （4.20.65）0.02217=2.41KN/ m2因此，作用在2层框架梁上的线荷载为（图3）：gHG1= gFE1=3.44+4.05+2.41=9.90 KN/ mgGF1 =2.7 KN/ mgHG2= gFE2=14.09 KN/ mgGF1= 10.25 KN/ m（3）、屋面框架节点集中荷载标准值E轴框架梁自重 0.300.656.625=32.18KN粉刷 0.02(0.650.10)26.617=2.47KN600高女儿墙自重 0.66.60.196.0=4.51KN粉刷 0.60.0226.617=2.69KN框架梁传来屋面自重 KN次梁自重 0.250.556.025=20.61KN作用在次梁上的屋面自重 KN框架梁传来次梁自重 KN顶层E轴节点集中荷载 G8E=32.18+2.47+4.51+2.69+26.19+44.83=112.87KNF轴框架梁自重及粉刷 32.18+2.47=34.65KN框架梁传来屋面自重KN框架梁传来次梁自重 44.83KN顶层F轴节点集中荷载 G8F=34.65+57.36+44.83=136.84KNG轴框架梁自重及粉刷 34.65KN框架梁传来屋面自重 57.36KN次梁自重 0.250.554.525=15.47KN作用在次梁上的屋面自重 KN框架梁传来次梁自重 KN顶层G轴节点集中荷载 G8G=34.65+57.36+30.36=122.37KNH轴框架梁自重及粉刷 34.65KN女儿墙自重及粉刷 7.20KN框架梁传来屋面自重 26.19KN框架梁传来次梁自重 30.36KN顶层H轴节点集中荷载 G8H=34.65+7.2+26.19+30.36=98.40KN（4）38层楼面框架节点集中荷载标准值E轴框架梁自重及粉刷 34.65KN塑钢窗自重 21.81.750.45=2.84KN窗下墙自重 0.290.9（6.60.5）6=9.55KN内粉刷 0.020.9（6.60.5）17=1.87 KN外贴面砖 0.080.96.119.8=8.70 KN窗边墙自重 0.29（6.60.521.8）(3.31.55)6=7.61KN内粉刷 0.02（6.60.521.8）(3.31.55)17=1.49 KN外贴面砖 0.08(3.31.55)2.519.8=6.93 KN框架梁传来楼面自重 KN次梁自重 0.250.556.025=20.61KN作用在次梁上的墙自重 0.19(3.30.55)5.56=17.24 KN粉刷 20.02(3.30.55)5.517=10.29 KN作用在次梁上的楼面自重 KN框架梁传来次梁自重 KN框架柱自重 0.50.53.325=20.63 KN内粉刷 0.90.023.317=1.01 KN外贴面砖 0.080.53.319.8=2.61KN38层E轴节点集中荷载 GE=34.65+2.84+9.55+1.87+8.70+7.61+1.49+6.93+23.25+54.72+20.63+1.01+2.61=175.86KNF轴框架梁自重及粉刷 34.65KN内纵墙自重 6.1（3.30.65）0.196.0=18.43 KN粉刷 6.1（3.30.65）20.0217=10.99KN扣除门洞重 2.10.9（0.196.0+20.0217）2=6.88 KN门重 2.10.90.22=0.76 KN框架梁传来屋面自重KN次梁自重 20.61 KN作用在次梁上墙的自重及粉刷 17.24+10.29=27.53 KN作用在次梁上的楼面自重 61.30 KN框架梁传来次梁自重 KN框架柱自重 20.63 KN粉刷 1.60.023.317=1.80 KN38层F轴节点集中荷载 GF=34.65+18.43+10.996.88+0.76+50.92+54.72+20.63+1.80=186.02 KNG轴框架梁自重及粉刷 34.65KN内纵墙自重 18.43 KN粉刷 10.99KN扣除门洞重 6.88 KN门重 0.76 KN框架梁传来屋面自重 50.92KN次梁自重 15.47 KN作用在次梁上墙的自重及粉刷 0.19(3.30.55)4.06.0=12.54 KN 20.02（3.30.55）4.017=7.48 KN作用在次梁上的楼面自重 KN 框架梁传来次梁自重 KN框架柱自重 20.63KN粉刷 1.80 KN38层G轴节点集中荷载 GG=34.65+18.43+10.996.88+0.76+50.92+37.83+20.63+1.80=169.13KNH轴框架梁自重及粉刷 34.65KN墙体自重 38.99 KN框架梁传来楼面自重 23.25KN框架梁传来次梁自重 37.83KN框架柱自重 20.63 KN粉刷加面砖 1.01+2.61=3.62KN38层H轴节点集中荷载 GH=34.65+38.99+23.25+37.83+20.63+3.62=158.97KN（5）2层楼面框架节点集中荷载标准值E轴框架梁自重及粉刷 34.65KN塑钢窗自重 21.82.650.45=4.29KN窗下墙自重 0.290.9（6.60.6）6=9.40KN内粉刷 0.020.9（6.60.6）17=1.84 KN外贴面砖 0.080.96.019.8=8.55 KN窗边墙自重 0.29（6.60.621.8）(4.21.55) 6=11.07KN内粉刷 0.02（6.60.621.8）(4.21.55) 17=2.16 KN外贴面砖 0.08(4.21.55)2.319.8=9.65KN框架梁传来楼面自重 KN次梁自重 0.250.556.025=20.61KN作用在次梁上的墙自重 0.19(4.20.55)5.56=22.89 KN粉刷 20.02(4.20.55)5.517=13.65 KN作用在次梁上的楼面自重 61.30 KN框架梁传来次梁自重 KN框架柱自重 0.60.64.225=37.80 KN内粉刷 1.20.024.217=1.71 KN外贴面砖 0.080.64.219.8=3.99KN2层E轴节点集中荷载 GE=34.65+4.29+9.40+1.84+8.55+11.07+2.16+9.65+23.25+59.23+37.80+1.71+3.99=207.59KNF轴框架梁自重及粉刷 34.65KN内纵墙自重 6.0（4.20.65）0.196.0=24.28 KN粉刷 6.0（4.20.65）20.0217=14.48KN扣除门洞重 6.88 KN门重 0.76KN框架梁传来屋面自重 50.92KN框架梁传来次梁自重 59.23KN框架柱自重 37.80KN粉刷 20.024.217=2.86 KN2层F轴节点集中荷载 GF=34.65+24.28+14.486.88+0.76+50.92+59.23+37.80+2.86=218.10 KNG轴框架梁自重及粉刷 34.65KN内纵墙自重 24.28KN粉刷 14.48KN扣除门洞重 6.88 KN门重 0.76 KN框架梁传来屋面自重 50.92KN次梁自重 15.47 KN作用在次梁上墙的自重及粉刷 0.19(4.20.55)3.86.0=15.81KN 20.02（4.20.55）3.817=9.43KN作用在次梁上的楼面自重 KN 框架梁传来次梁自重 KN框架柱自重 37.80KN粉刷 2.86 KN2层G轴节点集中荷载 GG=34.65+24.28+14.486.88+0.76+50.92+40.44+37.80+2.86=199.31 KNH轴框架梁自重及粉刷 34.65KN墙体自重 46.96 KN框架梁传来楼面自重 23.25KN框架梁传来次梁自重 40.44KN框架柱自重 37.80 KN粉刷及面砖 5.70 KN38层H轴节点集中荷载 G8H=34.65+46.96+23.25+40.44+37.80+5.70=188.80KN（6）恒载作用下结构计算简图（图3）2、楼面活荷载计算楼面活荷载作用下结构计算简图如图4所示。图中各荷载计算如下：（1）、屋面框架梁线荷载标准值p8HG= p8FE=0.53.3=1.65KN/ mp8GF=0.52.4=1.2 KN/ m（2）、楼面框架梁线荷载标准值pHG= pFE=2.03.3=6.6KN/ mpGF=2.02.4=4.8 KN/ m图4：活荷载作用下结构计算简图图3：恒载作用下结构计算简图（3）、屋面框架节点集中荷载标准值E轴：由框架梁传来的屋面荷载 由框架梁传来次梁荷载 P8E=2.72+3.59=6.31KNF轴：由框架梁传来的屋面荷载 由框架梁传来次梁荷载 3.59KNP8F=6.98+3.59=10.57KNG轴：由框架梁传来的屋面荷载 6.98KN由框架梁传来次梁荷载 P8G=6.98+2.35=9.33KNH轴：由框架梁传来的屋面荷载 2.72KN由框架梁传来次梁荷载 2.35KNP8H=2.72+2.35=5.07KN（4）、楼面框架节点集中荷载标准值E轴：由框架梁传来的屋面荷载 由框架梁传来次梁荷载 PE=10.88+14.35=25.23KNF轴：由框架梁传来的屋面荷载 由框架梁传来次梁荷载 14.35KNPF=27.93+14.35=42.28KNG轴：由框架梁传来的屋面荷载 27.93KN由框架梁传来次梁荷载 PG=27.93+9.41=37.34KNH轴：由框架梁传来的屋面荷载 10.88KN由框架梁传来次梁荷载 9.41KN PH=10.88+9.41=20.29KN3、风荷载计算风压标准值计算公式为 wk=zszw0因结构高度H=29.3m,B=12.9,H/B=2.31.5,z应按下式计算z=对于框架结构T=（0.080.1）n, T=0.640.8,取T=0.7则w0T2=0.400.72=0.2， 所以=1.25地面粗糙程度为C类 =0.63各层标高处z见表2对于矩形平面s=1.3；z可查荷载规范，当查得的z1.0时，取z=1.0。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如表2所示。表中A为一榀框架各层节点的受风面积，计算结果如图5所示。 横向风荷载计算 表2层次zsz(m)zw0(KN/ m2)A(m2)Pw(KN)81.791.328.81.00.4415.8416.22 71.701.325.51.00.4421.7821.1861.611.322.21.00.4421.7820.0651.521.318.91.00.4421.7818.9441.431.315.61.00.4421.7817.8231.341.312.31.00.4421.7816.6921.251.39.01.00.4424.7517.7011.131.34.81.00.4429.7019.204、风载下的位移计算（1）、计算简图，见图5。图5：风荷载作用下结构计算简图（2）、柱Kc值 柱Kc值计算 表3层数截面（m2）混凝土强度等级惯性矩Ic（m4）（m3）(KNm)380.50.5C405.2110-31.5810-351.3510320.60.6C4010.810-32.5710-383.5710310.60.6C4010.810-31.9610-363.82103（3）、柱Kb值边跨（HG、FE）梁Ib=1.5中跨（GF）梁 Ib=24.5m梁：2.4m梁：6.0m梁：（4）、及的值38层H轴柱： G轴柱： F 轴柱： E轴柱： 2层H轴柱： G轴柱： F 轴柱： E轴柱： 底层H轴柱： G轴柱： F 轴柱： E轴柱： （5）值（见表4，）框架柱D值计算 表4H轴G轴F轴E轴38层14.3710322.5810320.7710311.4910369.211032层9.6610316.3710314.891037.6210348.54103底层10.3510312.9410312.351039.5710345.21103(6)、侧移由弯曲和剪切变形产生的位移8层：7层：6层：5层：4层：3层：2层：底层：由轴向变形产生的位移查表得故顶点位移 ，满足要求。三、非抗震内力计算1、竖向恒载作用下的内力计算竖向恒载作用下的内力计算采用分层法。（1）、荷载简化图3中梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，在求固端弯矩时，将梯形分布荷载及三角形荷载化作等效均布荷载。顶层：HG跨（=1.65/4.5=0.367）GF跨FE跨（=1.65/6=0.275）37层：HG跨（=1.65/4.5=0.367）GF跨FE跨（=1.65/6=0.275）2层：HG跨（=1.65/4.5=0.367）GF跨FE跨（=1.65/6=0.275）（2）柱的线刚度调整由于取出中间一层分析，柱（除底层）的线刚度取框架柱实际线刚度的0.9倍。38层 1.5810-30.9=1.42210-32层 2.5710-30.9=2.31310-31层 1.9610-3（3）、弯矩分配系数节点标号见图6（中间层省略）节点1： 节点2：图6：节点标号节点3： 节点4：节点5：节点6：节点7：节点8：节点9：节点10：节点11： 节点12： 节点13： 节点14： 节点15： 节点16： （4）、杆件固端弯矩(5)、分层法求内力具体过程见图7，求得杆端内力后，通过静力平衡条件，可求得相应的剪力和轴力，见图8，9，10。2、竖向活荷载作用下的内力计算（1）荷载简化 （2）杆件固端弯矩（