土木工程毕业设计（论文）-南方旅馆设计.doc

江苏科技大学本科毕业设计（论文) 1 江 苏 科 技 大 学 毕业设计（论文） 学院名称：学院名称： 船舶与建筑学院船舶与建筑学院 专专 业：业： 土木工程土木工程 学生姓名：学生姓名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 职职 称：称： 副副 教教 授授 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 2 江苏科技大学本科毕业论文 南方旅馆设计 Design Of The Hotel In the South 全套图纸加扣 3012250582 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 3 毕业设计（论文）题目：毕业设计（论文）题目： 南方旅馆设计 一、一、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、 达到的指标和应做的实验等） 1、设计内容：南方旅馆建筑、结构设计 2、设计原始资料 （1）概况：南方某市，拟新建一旅馆。基地面积 4800m2 ， 其位置如下图。总建筑面积 5000-6000m2，层数：主体部分 5-6 层，层高：标准层客房 2.7-3.0m，底层、顶层可适当加大。结构 型式：框架结构。该旅馆建筑标准为二、三级，中等装修和陈设。 设计应考虑面积、大小、标准等不同的各种房间，以满足不同层次 旅客的住宿、用餐和公共活动需要，并考虑适量面积的广场以供车 辆行驶、回转和临时停放。 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 4 拟建场地平面 （2）基本风压W0=0.35kN/m2；抗震设防烈度为 7 度，设计 基本地震加速度为 0.15g, 属设计地震第一组；场地土为类。西 北风为主导风向，地面粗糙程度为 B 类；基本雪压为 0.5 kN/。 2 m （3）宾馆各层面积与要求要求如下： 名 称建筑面积 m2 要 求 1、 客房部分 （包括客房、卫生间、服 务用房、楼梯、电梯、走 廊等） 3000-4000 （200 个床位 左右） 1 标准层每层设房间 20 间左右 2 设单或双床间，三床间，四床间，房间 数量比率分别约 20%、40%、40%。 （单床间 布置双人床，面积同双床间。 ） 3 要求带卫生间客房占客房总数的 50%左 右，四床间不带卫生间。 2公共用房部分500-600 其中：门厅不少于 60内设总服务台、行李寄存、小买部或商店、 休息室等 前台管理约 100内设经理、管理、会计、值班、保卫各一 间 会议室 每层一间多少由设计人定，主要满足会议出租用， 必要时 也可作客房用 公共活动室若干如娱乐、电视、阅览等，也可与会议室合 用 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 5 3餐厅、厨房600-800餐厅面积占 50%左右，内设大、中、小不 同餐厅并考虑能对外营业 4多功能大厅300-400以满足大小宴会、舞会、录象、电影、会 议、学术报告等需要，也可以对外出租 5其他辅助部分（如行政、 后勤生活、车库 等） 均另设在外，本设计只考虑对总平面布置 的影响 （4）工程地质资料：拟建场地内地形平坦，地面高程：66.5m。 绝对高程 66.5m 以下，0.8m 内为粉质粘土；0.82.8m 为粉土层， 地基承载力标准值：fak = 240kPa；2.8m 以下为粗卵石，fk = 340kPa。地下水位在地表下 3m 处。 3、 要求 (1) 建筑设计部分 建筑设计说明书：内容为设计资料分析、设计依据、设计 意图及对消防疏散、结构布置、采光通风、平面布置、立面造型等 一系列问题的考虑（约 2000 字） 。 建筑部分每人完成建筑施工图，其内容包括： 内 容参考比例要 求 总平面图 1:1000 要求新建建筑物的位置、外包尺寸、层数，绝对标高 等。 底层平面 1:100 要求三道尺寸线轴线标高等标注齐全。 楼层平面 1:100 要求与底层吻合，标准可适当简化。 正立面、侧立面 1:100 要求轮廓清晰美观，可标注标高及两端轴线。 屋顶平面 1:200 表示屋面排水组织示意。 主剖面图 1 个 1:100 要求标注三道尺寸线及有关标高轴间尺寸等，要求 投影准确。 节点详图 23 个 1:20 标注详细尺寸及有关轴线和标高，构造层次及说明。 楼梯平面、剖面图 1:50 要求尺寸线及有关标高轴间尺寸等，要求投影准确。 门窗表、施工说明类别编号洞口尺寸数量标准图号说明等。 (2) 结构设计部分 确定结构方案和结构布置。根据建筑设计，材料供应和技 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 6 术条件、合理确定结构方案和结构布置，并完成主体部分结构布置 示意图。 结构计算书。在主体建筑部分选取一榀代表性框架及其柱 下基础进行计算，并完成部分非框架结构构件计算及框架电算。 绘制施工图 1 号图纸共 36 张，内容为： 主体部分基础平面及基础配筋图（1:100 或 1:150） ，结构施 工说明； 某层楼盖结构布置图（1:100 或 1:150） ，楼板配筋图及若干 构件配筋图； 框架结构配筋图（1:100） 。 (3) 其它要求 翻译材料要与毕业设计（论文）有关，为近 5 年发表的、没 有翻译过的论文或专著，并将其作为参考文献。 对设计课题撰写约 700 字的中文摘要及相应的英文摘要。 计算书条理清楚，按院规定统一格式用计算机打印；计算 部分尽可能表格化。前面加目录，并装订成册。 设计图图面整洁匀称，设计正确，构造合理，尺寸齐全，字 体端正。 施工图用计算机绘制。图标按院规定统一格式。图纸叠成 A4 幅面，注意将图标部分置于表面，以便查阅。 参考文献原则上应在 10 篇以上，且其中应至少有 1 篇外文 参考文献，并进行规范标注。 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 7 二、二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等） 1、计算书一份(含建筑说明书、结构计算书、中英文摘要)； 2、建筑施工图、结构施工图； 3、翻译近 5 年内与专业有关的外文文献一篇（不少于 5000 英 文单词） 。 三、三、完成日期及进度 2012 年 3 月 5 日至 6 月 15 日，共 15 周。 进度安排： 调研 1 周 建筑设计 3 周 结构计算、电算分析 7 周 结构施工图 2.5 周 总结、校对 1 周 答辩 0.5 周 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 8 四、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）: 1、 建筑设计资料集编委会.建筑设计资料集. 北京：中国建筑工业 出版社，1994 2、 丰定国, 王杜良.抗震结构设计. 武汉工业大学出版社，2003 3、 赵明华.土力学与基础工程. 武汉工业大学出版，2003 4、 徐礼华.土木工程专业毕业设计指南.武汉理工大学出版社， 2003 5、 北京钢铁设计研究总院,华北矿建设计研究院.钢筋混凝土结构 构造手册（第二版） . 北京：冶金工业出版社，1991 6、 张叙，李军.常用建筑结构节点设计施工详细图集. 北京：中国 建筑工业出版社，2002 7、 本书编委会. 简明抗震结构设计施工资料集成. 北京：中国电 力出版社 2005.4 8、相关的建筑及结构设计规范、制图标准等 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）. 北京：中国建筑工业出 版社，2002 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）. 北京：中国建筑工业出版 社，2010 建筑结构荷载规范（GB50009-2001）. 北京：中国建筑工业出版 社，2006 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）. 北京：中国建筑工业 出版社，2002 系(教研室)主任： （签章） 年 月 日 学院主管领导： （签章） 年 月 日 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 9 摘要摘要 本工程为旅馆设计, 主要分建筑设计和结构设计两大部分. 地处南方某市， 建筑主体部分五层，采用钢筋混凝土框架结构，建筑面积 5960.3m2，总高度 19.5m,抗震设防烈度为 7 度。 本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范， 综合考虑地质条件、使用功能等方面确定该结构。 本次结构设计主要以结构方案中 kJ-7 这榀框架进行分析。在确定框架布局 之后，先进行了层间荷载代表值的计算，接着利用顶点位移法求出自震周期， 进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下 的结构内力（弯矩、剪力、轴力） 。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下 的结构内力，再找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配 筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计，完成了平台板，梯段 板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。本设计采用柱下独立基础， 对基础承台受力和配筋计算，最后完成施工图绘制。 关键词关键词:旅馆设计； 框架结构； 结构设计；抗震设计； 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 10 Abstract This building is a hotel , which locates in a city of southern China, the main part of the building has five stories and uses the reinforced concrete frame structure, the area of this building is 5960.3 m2, and the height is 19.5m, and the earthquake intensity of this building is 7 degrees. The design implements practical, security, economic, aesthetic, the design principles. This design is according to designs the project description the request, the consult construction correlation standard; the synthesis considered aspect and so on geological condition. The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of kJ-7. In determining the distribution framework, the first layer of representative value of the load. Then use vertex from the displacement method for earthquake cycle, and then at the bottom of shear horizontal seismic load calculation under size, then calculated the level of load under the Internal Forces (bending moment, shear and axial force). Then calculate vertical load (constant load and live load) under the Internal Forces. Identify the most disadvantaged group or an internal force several combinations. Select the best safety results of the reinforcement and Mapping. In addition, the structures of the program indoor staircase design have done. Completion of the platform boards, boards of the ladder, platform beam component and the reinforcement of internal forces calculation and construction mapping. On the floor reinforcement calculation, the use of pile foundation design, foundation and pile caps for the force and reinforcement calculation. key Words:hotel building design；frames structure；structural design； anti-seismic design； 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 11 第一章第一章 建筑设计说明建筑设计说明 1.1 设计要求设计要求 1.设计内容：旅馆建筑、结构设计 2.设计原始资料： （1）概况：该建筑面积 5960m，总高度 19.5m,地处南方某市，主体采用框 架结构，层数为 5 层。 （2）该建筑各楼层功能安排如下： 底层设有门厅，厨房，总服务台，餐厅大、中、小各 1 间，男、女 厕 所各 2 间，并设有会议室、经理室、管理室、会计室、值班室、保 卫 科、休息室、娱乐室、商店、寄存处各一间； 第二层设有多功能大厅，会议室、服务间、娱乐室各一间，男、女 厕 所各 1 间， 其他为客房； 第三层顶层设有 会议室、服务间、娱乐室各一间，男、女厕所各 1 间， 其他为客房。 （3）基本风压 W0=0.35kN/m2；抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度 为 0.15g, 属设计地震第一组；场地土为类。西北风为主导风向，地 面粗糙程度为 B 类；基本雪压为 0.5 kN/。 2 m （4）工程地质资料：拟建场地内地形平坦，地面高程：66.5m。绝对高程 66.5m 以下，0.8m 内为粉质粘土；0.82.8m 为粉土层，地基承载力标 准值：fak = 240kPa；2.8m 以下为粗卵石，fk = 340kPa。地下水位在地 表下 3m 处。 1.21.2 调研调研 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 12 这次我的毕业设计课题为某旅馆,在设计原则上本着具有简洁和实用,设计 出一座实用性较强和设计合理的宾馆，本设计方案采用的是钢筋混凝土框架结 构，为五层结构。在当今时代框架结构是多层、高层建筑的一种主要结构形式。 钢筋混凝土框架结构的优点：“跨度及层高都可以放大，上部砖混结构也可以 很大程度减小造价。框架结构是由梁和柱组成承重体系的结构，主梁、柱和基 础构成平面框架，各平面框架再由联系梁连接起来而形成框架体系，框架结构 的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑的内外墙处理十分灵活， 应用范围很广。这种结构形式虽然出现较早，但直到钢和钢筋混凝土出现后才 得以迅速发展。根据框架布置方向的不同，框架体系可分为横向布置、纵向布 置及纵横双向布置三种。横向布置是主梁沿建筑的横向布置，楼板和联系梁沿 纵向布置，具有结构横向刚度好的优点，实际采用较多。纵向布置同横向布置 相反，横向刚度较差，应用较少。纵横双向布置是建筑的纵横向都布置承重框 架，建筑的整体刚度好，是地震设防区采用的主要方案之一。 ” 1.31.3 平面设计平面设计 建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系，是建筑施工图的 基本样图，它是假想用一水平的剖切面沿门窗洞位置将房屋剖切后，对剖切面以下部分所 作的水平投影图。它反映出房屋的平面形状、大小和布置；墙、柱的位置、尺寸和材料； 门窗的类型和位置等。 建筑施工图中的平面图，一般有：底层平面图（表示第一层房间的布置、建筑入口、 门厅及楼梯等） 、标准层平面图（表示中间各层的布置） 、顶层平面图（房屋最高层的平面 布置图）以及屋顶平面图（即屋顶平面的 水平投影，其比例尺一般比其他平面图为小） 。 本建筑坐北朝南，平面布置满足长宽比小于 5，采用纵向 7.8m、3.9m 与横 向 7.8m、2.7m 的柱距。宾馆采用内廊式，走廊的宽度为 2.7m。 1.4 立面设计立面设计 建筑立面可以看成是由许多构部件所组成：它们有墙体、梁柱、墙墩等构 成房屋的结构构件，有门窗、阳台、外廊等和内部使用空间直接连通的部件， 以及台基、勒脚、檐口等主要起到保护外墙作用的组成部分。恰当地确定立面 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 13 中这些组成部分和构件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等规律，设计 出体型完整、形式与内容统一的建筑立面，是立面设计的主要任务。 立面设计是为了满足使用采光和美观的需要而进行的，设置了大量大面积 玻璃窗。大厅采用旋转门，同时在两边设置侧门，外墙选用砖饰面，可起到改 善环境条件、保护结构和装饰美化建筑物的作用。并且要考虑它的耐久性、经 济性；正确处理与施工技术的关系。 本设计工程建筑立面设计力求给人一种均衡、和谐的感觉，与环境融于一 体，充分体现了建筑物的功能，通过巧妙组合，使建筑物创造了优美、和谐、 统一而又丰富的空间环境，给人以美的享受。 1.51.5 剖面设计剖面设计 建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系，剖面设计主 要表现为建筑物内部结构构造关系，以及建筑高度、层高、建筑空间的组合与 利用。它和房屋的使用、造价和节约用地有着密切关系，也反映了建筑标准的 一个方面。其中一些问题需要平、剖面结合在一起研究，才具体确定下来。剖 面图中的断面，其材料图例与粉刷面层和楼、地面面层线的表示原则及方法，与平面图的 处理相同 本工程为某宾馆，层高分为 3.9m、3.0 和 3.3m。垂直交通采用楼梯，并设 有电梯。门的高度根据人体尺寸来确定，窗高要满足通风采光要求。 1.61.6 耐火等级、防火疏散和采光通风耐火等级、防火疏散和采光通风 本旅馆的设计耐火等级为二级，安全疏散距离满足房门到外部出口或封闭 楼梯间最大距离小于 35m，客房部分均设一个门，会议室设有两个门，满足防 火要求。 发生火灾时，人员往往还在远离地面的高层，将他们全部迅速地疏散到安 全地带是防火的重要环节，疏散设计的原则是路线简单明了，便于人们在紧急 时进行判断，同时供以室内任何位置向两个方向疏散的可能性。疏散楼梯是发 生火灾时电梯停用的情况下最主要的竖向交通途径，其位置应首先符合安全疏 散距离的规定，也应符合人在火灾发生后可能的疏导方向。本设计中楼梯设置 于建筑的两端，可双向疏散。布置房间时已考虑到将走廊两边房间的门、窗尽 量相对，以便形成空气对流，从而达到通风的效果，具体的采光要求可以通过 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 14 控制窗的尺寸来实现。 第二章第二章 结构设计结构设计 为了使建筑物设计符合技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的要求， 建筑结构方案设计，包括结构选型设计占有重要地位。建筑结构方案设计和选 型的构思是一项很细致的工作，只有充分考虑各种影响因素并进行全面综合分 析，才能选出优化的方案。 结构作为建筑的骨架形成人类的建筑空间，用来满足人类的生产、生活需 要及对建筑物的美观要求（结构的建筑功能） 。在真确设计、施工及正常使用条 件下，建筑应该具有抵御可能出现的各种作用的能力（建筑结构的安全功能） 。 此外，建筑结构的工程造价及用工量分别占建筑物造价及施工用量的 30%40%，建筑结构工程的施工工期约占建筑物施工总工期的 40%50%（建筑 结构的经济指标） 。建筑物的形式和风格总是和构成它的材料和结构方式相适应 的。在实践中不断地探索能够经济、合理地充分发挥材料、结构潜力的形式和 风格，并逐渐形成建筑体系和结构体系。结构是建筑的骨架，是建筑赖以存在 的基础，该办公楼选用框架结构是合理的。框架结构体系是由竖向构件的柱子 与水平构件的梁通过节点连接而组成，即承担竖向荷载，又承担水平荷载（风、 地震） 。框架结构体系的优点是建筑平面布置灵活，可以提供较大的建筑空间， 也可以构成丰富多变的立面造型。 在做本次设计时,就充分考虑到建筑物的形式和风格总是和构成它的材料 和结构方式相适应的。在实践中不断地探索能够经济、合理地充分发挥材料、 结构潜力的形式和风格，并逐渐形成建筑体系和结构,选用框架结构,以钢筋混 凝土为材料建造。 框架结构体系是由竖向构件的柱子与水平构件的梁通过节点连接而组成， 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 15 即，承担竖向荷载，又承担水平荷载（风、地震） 。框架结构体系的优点是建筑 平面布置灵活，可以提供较大的建筑空间，也可以构成丰富多变的立面造型。 2.1 材料要求材料要求 梁、柱混凝土强度等级相差不宜大于 5Mpa，如超过时，梁、柱节点区施 工时应作专门处理，使节点区混凝土强度等级与柱相同。 2.2 填充墙要求填充墙要求 (1) 框架结构的填充墙应优先选用预制轻质砌块或墙板，填充墙应按规 范的构造要求与框架可靠拉结。 (2) 框架结构的填充墙宜与框架梁、柱轴线位于同一垂直平面内。 2.3 截面尺寸要求截面尺寸要求 梁的截面尺寸估算为：，lh) 18 1 10 1 (hb) 3 1 2 1 ( 梁的截面尺寸估算为： c af Nc Ac 2.4 结构布置要求结构布置要求 (1) 抗震框架结构的平面布置应力求简单、规则、均匀、对称，使刚度 中心与质量中心尽量减小偏差，并尽量使框架结构的纵向、横向具有相近的 自振特性。 (2) 框架结构应布置并设计为双向抗侧力体系，主体结构的梁柱间不应 采用铰接，也不应采用横向为刚接，纵向也铰接的结构体系。 2.5 计算过程计算过程 2.5.1 计算简图计算简图 框架结构一般有按空间结构分析和简化成平面结构分析两种方法。在计 算机没有普及的年代，实际为空间工作的框架常被简化成平面结构采用手算 的方法进行分析。近年来随着微机的日益普及和应用程序的不断出现，框架 结构分析时更多的是根据结构力学位移法的基本原理编制电算程序，由计算 机直接求出结构的变形、内力，以至各截面的配筋。由于目前计算机内存和 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 16 运算速度已经能够满足结构计算的需要，因此在计算机程序中一般是按空间 结构进行分析。但是在初步设计阶段，为确定结构布置方案或估算构件截面 尺寸，还是需要采用一些简单的近似计算方法，以求既快又省地解决问题。 另外，近似的手算方法虽然计算精度较差，但概念明确，能够直观地反映结 构的受力特点，因此，工程设计中也常利用手算的结果来定性的校核判断电 算结果的合理性，所以我将重点介绍框架结构的近似手算法。 一般情况下，框架结构是一个空间受力体系，为了方便起见，常常忽略 结构纵向和横向之间的空间联系，忽略各构件的抗扭作用，将纵向框架和横 向框架分别按平面框架进行分析计算。由于横向框架的间距相同，作用于各 横向框架上的荷载相同，框架的抗侧刚度相同，因此，除端部外，各榀横向 框架都将产生相同的内力与变形，结构设计时一般取中间有代表性的一榀横 向框架进行分析即可；而作用于纵向框架上的荷载则各不相同，必要时应分 别进行计算。 框架节点一般总是三向受力的，但当按平面框架进行结构分析时，则节 点也相应地简化。在现浇钢筋混凝土结构中，梁和柱内的纵向受力钢筋都将 穿过节点或锚入区，这时应简化为刚节点。 在结构计算简图中，杆件用轴线来表示。框架梁的跨度即取柱子轴线之 间的距离。框架的层高（框架柱的长度）即为相应的建筑层高，而底层柱的 长度则应从基础顶面算起。对于不等跨框架，当个跨跨度相差不大于 10%时， 在手算时可简化为等跨框架，跨度取原框架各跨跨度的平均值，以减少计算 工作量。但在电算时一般可按实际情况考虑。 在计算框架梁截面惯性距 I 时应考虑到楼板的影响。在框架梁两端节点 附近，梁受负弯矩，顶部的楼板受拉，楼板对梁的截面抗弯刚度影响较小； 而在框架梁的跨中，梁受正弯矩，楼板处于受压区形成 T 形截面梁，楼板对 梁的截面抗弯刚度影响较大。在工程设计中，为简便起见，仍假定梁的截面 惯性距 I 沿轴线不变，对现浇楼盖中框架取 I=2I0边框架取 I=1.5I0;对装配整体 式楼盖，这里 I0为矩形截面梁的截面惯性矩。 2.5.2 在竖向荷载作用下的近似计算在竖向荷载作用下的近似计算 框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用分层法。通常，多 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 17 层多跨框架在竖向荷载作用下的侧移是不大的，可近似的按无侧移框架进行 分析，而且当某层梁上有竖向荷载时，在该层梁及相邻柱子中产生较大内力， 而在其他楼层的梁、柱子所产生内力，在经过柱子传递和节点分配以后，其 值将随着传递和分配次数的增加而衰减，且梁的线刚度越大，衰减越快。因 此，在进行竖向荷载作用下的内力分析时，可假定作用在某一层框架梁上的 竖向荷载只对本层楼的梁以及与本层梁相连的框架柱产生弯矩和剪力，而对 其他楼层框架和隔层的框架柱都不产生弯矩和剪力。其中一般我们常用的方 法有两种:D 值法和二次弯距分配法.荷载计算包括恒载计算和活载计算，其中 活载计算时应考虑最不利的组合。 2.5.3 地震作用计算地震作用计算 在此仅考虑水平地震作用即可，并可采用基底剪力法计算水平地震作用力。 为求基底剪力，先要计算结构各层的总重力荷载代表值，在此为简化计算，仅 取一榀框架的重力荷载代表值进行计算。 顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载， 50%屋面活荷载，纵、横梁自重，半层柱自重，半层墙体自重以及女儿墙自重。 其它层重力荷载代表值包括：楼面恒载，50%楼面活荷载，纵、横梁自重，楼面 梁自重，楼面上、下各半层的柱及纵、横墙自重。请注意：在计算重力荷载代 表值时，屋面活荷载仅考虑雪荷载。 控制框架结构侧移要计算两部分内容：一是计算顶层最大侧移，因周期过 大，将影响使用；二是计算层间相对侧移，其值过大，将会使填充墙出现裂缝。 引起框架的侧移，主要是水平荷载作用。 对一般的多层框架结构而言，仅需计算由梁柱弯曲变形所产生的侧向位移， 而不考虑梁柱的轴向变形和截面的剪切变形所产生的结构侧移，这样计算的框 架侧移已能满足工程设计的精度要求。 在竖向荷载作用下要考虑的力包括板,墙,梁等的自重,然后用力矩分配法算 用弯矩分配法计算框架弯矩。 竖向荷载作用下框架的内力分析，除活荷载较大的工业厂房外，对一般的 工业与民用建筑可不考虑活载的不利布置。 固端弯距:梁上的分布荷载含有矩形或三角形荷载，在求固端弯矩时可直接 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 18 根据图示荷载计算，也可根据固端相等的原则，先将梯形分布荷载及三角形荷 载化为等放均布荷载，在此采用后一方法。 2.5.4 在水平荷载作用下采用在水平荷载作用下采用 D 值法值法 在框架内力组合时 通过框架内力分析，获得了在不同荷载作用下产生的构 件内力标准值。进行结构设计时，应根据可能出现的最不利情况确定构件内力 设计值。 本设计采用了二种类型的组合：(应为没考虑风荷载) 竖向荷载效应，包括全部恒载和活载的组合； (2)地震作用效应与重力荷载代表值效应的组合。 取上述而种荷载组合中最不利情况作为截面设计时用的内力设计值。 2.5.5 在截面设计时在截面设计时,主要有正截面和斜截面的设计主要有正截面和斜截面的设计 受弯构件在设计是都要进行抗弯和抗剪设计,钢筋混凝土受弯构件的破坏主 要有三种形式.即适筋截面的破坏,特点是手拉钢筋先屈服,而后受压区混凝土被 压碎,超筋破坏和少筋破坏是脆性破坏是工程中不允许出现的,我们在截面设计是 不能出现后面的两种情况。 受弯构件在弯距和剪力共同作用的区段 往往会产生斜裂缝,并可能延斜截面发生破坏,斜截面破坏带有脆性破坏的性 质,所以在设计中要加以控制,在截面设计时,不仅要对截面尺寸加以控制,同时还 要对对斜截面进行计算,配置一定数量的箍筋。 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 19 第三章第三章 荷载计算荷载计算 3.1 材料选用材料选用 混凝土均采用 C30，垫层采用 C15 钢筋：本工程均采用热轧钢筋 HRB335.墙体：外墙采用混凝土小型砌块， 重度为 6.5kN/m。 窗：塑钢门窗 =0.35kN/m 门：=0.2kN/m 雨篷采用轻型钢结构雨篷，厂家定制。 3 32 2 结构布置结构布置 图 3-1 所示，根据布置情况确定结构的尺寸。 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 20 图3-1 结构平面布置图 3.3 确定现浇板、梁和柱截面尺寸：确定现浇板、梁和柱截面尺寸： 根据本项目房屋的结构类型、抗震设防烈度和房屋高度得本建筑的抗震等 级为三级，楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，现浇楼板厚度取为 100mm。 各层梁柱板混凝土强度等级均为 C30，均采用 HRB335 级钢筋。估算结构 构件尺寸时，楼面荷载近似取为 12kN/m计算。 梁的截面尺寸为，lh) 18 1 10 1 (hb) 3 1 2 1 ( 主梁： 取 h=600mmmmmmh4337807800) 18 1 10 1 ( 取 b=250mmmmmmb002300600) 3 1 2 1 ( 取 bh=250mm600mm 次梁： 取 h=600mmmmmmh4337807800) 18 1 10 1 ( 取 b=250mmmmmmb002300600) 3 1 2 1 ( 取 bh=250mm600mm 柱截面： 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 21 按抗震设计计算 1、按抗震设计计算公式： c af Nc Ac 其中：a-轴压比（一级 0.7、二级 0.8、三级 0.9，短柱减 0.05） fc-砼轴心抗压强度设计值 Nc-估算柱轴力设计值 2、柱轴力设计值：Nc=1.25CN 其中：N-竖向荷载作用下柱轴力标准值（已包含活载） -水平力作用对柱轴力的放大系数 七度抗震：=1.05、八度抗震：=1.10 C-中柱 C1、边柱 C1.1、角柱 C1.2 3、竖向荷载作用下柱轴力标准值：N=nAq 其中：n-柱承受楼层数 A-柱子从属面积 q-竖向荷载标准值（已包含活载） 框架结构：框剪结构：1214（轻质砖） 、1416（机制砖） 单位：kN/(M*M) 柱的轴压比应小于轴压比限值得要求： 9 . 0 cc c ccc c fA N fhb N C30 混凝土： 22 /43 . 1 ,/ 3 . 14mmNfmmNf tc 首先按厨房中柱计算 求得： 2 3- 1 148909 3 . 149 . 0 05 . 1 125 . 1 7800780021012 mmAc 385.9mm 1 a 按主体结构中柱计算 求得： 2 3- 2 .250568 3 . 149 . 0 05. 1125. 15250780051012 mmAc 500mm 2 a 取柱截面为正方形，结合实际情况，并综合考虑其他因素，本设计柱 截 面尺寸为 500mm500mm。 3.4 竖向荷载标准值计算竖向荷载标准值计算 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 22 作用于框架结构上的荷载有竖向荷载和水平荷载两种。其中竖向荷载包括楼 （屋面）活荷载及结构自重。 3.4.1 活荷载标准值活荷载标准值 根据荷载规范GB-5009-2002第4.1.1条和第4.3.1，楼、屋面活荷载标准值 取值如下： 楼面活荷载标准值 2.0 kN/m2 上人屋面活荷载标准值 2.0kN/m2 走廊、门厅、楼梯 2.0 kN/m2 雪荷载=1.00.5 kN/=0.5 kN/与屋面活荷载，两者不同时考虑，取 k S 较大值 2.0kN/m2。 3.4.2 恒荷载标准值恒荷载标准值 （1）屋面： 100 厚钢筋混凝土整浇层 0.10m25kN/m=2.5kN/m 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.02m20kN/m=0.4kN/m 100 厚苯板保温层 0.10m0.14kN/m=0.014kN/m 高聚物改性沥青防水卷材 0.35kN/m 35 厚 C20 细石混凝土找坡层 0.035m25kN/m=0.875kN/m5.039kN/m 合计：4.139kN/m （2）楼面： 10 厚地面砖 0.01m21kN/m=0.21kN/m 20 厚水泥砂浆找平 0.02m20kN/m=0.4kN/m 100 厚钢筋混凝土整浇层 0.10m25kN/m=2.5kN/m 20 厚石灰砂浆抹底 0.02m17kN/m=0.34kN/m 合计：3.45kN/m （3）卫生间楼面 10 厚地面砖 0.0121kN/m=0.21kN/m 30 厚水泥砂浆找平 0.0320kN/m=0.6kN/m 20 厚水泥砂浆找坡 （0.02+0.05）/220kN/m=0.7kN/m 100 厚钢筋混凝土整浇层 0.1025kN/m=2.5kN/m 20 厚石灰砂浆抹底 0.0217kN/m=0.34kN/m 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 23 合计：4.85kN/m （4）框架横、纵梁梁自重 尺寸 b=250mm h=600mm 梁自重： 0.6m0.25m25kN/m=3.75 kN/m 抹灰层： 0.02m（0.6-0.1）2+0.25m17 kN/m=0.425 kN/m 合计：4.175kN/m (5)柱尺寸 bh=500mm500mm 柱自重： 0.50.525kN/m=6.25kN/m 粉刷层： 0.020.5417=0.68kN/m 合计：6.93kN/m （6）外纵墙自重 纵墙： 3.6 kN/m 水泥粉刷内墙面： 3.00.36 kN/=1.08kN/m 外墙面水泥粉刷外涂涂料： 3.00.5 kN/=1.5 kN/m 合计：6.18kN/m （7）楼梯 楼梯板（按 250mm 厚现浇钢筋混凝土板等效） 0.2525=6.25 kN/m2 水磨石地面： 0.65 kN/m2 合 计： 6.90 kN/m 3.4.3 地震作用地震作用 (1)建筑物总重力荷载代表值的计算 i G 1）集中于屋盖处的质点重力荷载代表值： 5 G 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 24 50雪载 0.50.518.5654.86=254.55kN 屋面恒载 4.13918.5654.86=4214.34kN 横、纵梁 4.175(7.858+2.78）=1978.95kN 女儿墙 1.23.62（54.86+18.56）=643.35kN 半层柱重 6.931.532=332.64kN 横墙 3.6（7.81.516+2.71.52）+1.87.81.514=997.92kN 纵墙 3.6(147.81.5+137.81.5)=1137.24kN 门窗洞重 -（2.11.232+0.92.120+1.82.12） 3.6/2=398.4kN 9260.59kN 5 G 2）集中于三、四、五层处的质点重力荷载代表值： 24 GG 50的楼面活荷载 0.52.054.618.3=999.18kN 楼面恒载 3.4554.618.3=3447.17kN 横、纵梁 4.175(7.858+2.78）=1978.95kN 柱重 332.642=665.28kN 横墙 997.922=1995.84kN 纵墙 1137.242=2274.48kN 去门窗洞重 -（2.11.232+0.92.120+1.82.12） 3.6=796.8kN 10624.1kN 234 GGG 3）集中于二层处的质点重力荷载代表值： 1 G 50的楼面活荷载 0.52.054.618.3=999.18kN 楼面恒载 3.4554.618.3=3447.17kN 横、纵梁 4.175(7.858+2.78）=1978.95kN 柱重 6.93(1.5+1.95)32= 765.07kN 横墙 3.67.8（1.5+1.95）16+3.62.7(1.5+1.95) +1.87.8(1.5+1.95)14=2261.82kN 纵墙 3.6267.8（1.5+1.95）=2518.78kN 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 25 去门窗洞重 -（2.11.823+0.92.117+1.82.15 +1.82.4+3.62.7）3.6=547.24kN 11485.73kN 1 G (2)地震作用计算 1）框架梁、柱的线刚度计算 : 注：在现浇楼盖中，对于中框架梁取 I=2 边框架梁为I=1.5 0 I 0 I 边框架：（取轴线研究） 左右边跨梁：mKN l EI ii 4 37 1059 . 2 8 . 712 6 . 025. 01035 . 15 . 1 、 中跨梁：mKN l EI i 4 37 105 . 7 7 . 212 6 . 025. 01035 . 151. 、 标准层柱： mKN l EI i 4 47 1021 . 5 312 5 . 0103 、 底层柱： mKN l EI i 4 47 1001 . 4 9 . 312 5 . 0103 、 中框架：（取轴线研究） 左右边跨梁： mKN l EI ii 4 37 1046 . 3 8 . 712 6 . 025 . 0 10322 、 中跨梁： mKN l EI i 5 37 100 . 1 7 . 212 6 . 025. 010322 、 标准层层柱： mKN l EI i 4 47 1021 . 5 312 5 . 0103 、 底层柱： mKN l EI i 4 47 1001 . 4 9 . 312 5 . 0103 、 框架计算简图和梁、柱线刚度如图 3-2、3-3 与表 3-1 所示： 梁、柱线刚度 表 3-1 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 26 杆件线刚度（）mm/kN104相对刚度 边跨梁 2.591 中跨梁 7.52.896 标准层柱 5.212.012 边框架 底层柱 4.011.548 边跨梁 3.461.336 中跨梁 10.03.861 标准层柱 5.212.012 中框架 底层柱 4.011.548 图 3-2 边框架梁、柱线刚度 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 27 图 3-3 中框架、梁柱线刚度 每层框架柱总的抗侧移刚度简表 3-2 框架柱横向侧移刚度 D 值 表 3-2 项目 层柱类型 （标准层） zc iiK2/ （底层） zc iiK/ (标准层)2/(KK c (底层)2/()5 . 0(KK c )/12( 2 hiD zC （kN/mm） 根 数 边框架边柱 0.4970.19913.824 边框架中柱 0.9680.32622.654 中框架边柱 0.6640.24917.3012 标准 层 中框架中柱 1.2920.39227.2312 边框架边柱 0.6460.43313.704 边框架中柱 2.5160.55717.624 底层 中框架边柱 0.8630.47615.0612 江苏科技大学本科毕业设计（论文) 28 中框架中柱 3.3570.72022.7812 注：柱截面尺寸为 500mm500mm，为梁的线刚度，柱的线刚度,以上标准层均为 25 c i z i 层。 标准层：4（13.82+22.65）+12（17.30+27.23）=680.24kN/m D 底层：4（1