设计计算书20150429(作为参考).doc

设计计算书毕业设计题目： 太原某多层混凝土框架结构高层旅馆1 工程概况： 1、工程名称：太原某多层混凝土框架结构高层旅馆； 2、建筑总面积：10512； 3、建筑层数：10层 建筑层高：底层3.9m；其它层：3.3m； 4、结构形式：现浇钢筋混凝土框架结构；2、 设计资料：1、气象及地质条件 夏季主导风向：南；基本风压：；基本雪压；室外冬季设计温度：； 地下水位：按室外地坪以下4m考虑，地下水无侵蚀性；土壤冻结深度：0.8m;2、 设防等级 建筑等级为二级，耐火等级不低于二级，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g，场地类别为一类，设计地震分组为第一组；3、材料 混凝土强度等级为C35，纵筋为HRB400,箍筋为HPB300;毕业设计主要内容1、确定建筑设计方案；2、确定结构方案；3、框架结构梁、板、柱的配筋设计；4、基础设计；学生应交的设计文件：1、 建筑平面图；首层、标准层平面图；立面图和剖面图；2、梁、板、柱配筋图；3、基础平面布置图和基础配筋图；主要参考文献：1、混凝土结构设计规范GB50010-20022、建筑结构设计规范GB50009-20013、建筑抗震设计规范GB50010-20024、砌体结构设计规范GB50003-20015、建筑地基基础设计规范GB50007-20026、混凝土结构构造手册中国建筑工业出版社7、房屋建筑学武汉理工大学出版社8、建筑抗震设计技术措施中国建筑工业出版社9、国家建筑与结构制图标准中国建筑工业出版社10、高层建筑结构武汉工业大学出版社11、钢筋混凝土及砌体结构上下册，中国建筑工业出版社 专业班级：土木0904班 学生姓名： 要求毕业设计（论文）工作起止时间：2013.03 2013.06 指导老师签字： 日期： 教研室主任审查签字： 日期： 系主任批准签字： 日期： 5摘要本次毕业设计是一个高层旅馆设计，包括建筑设计、结构设计和基础设计三部分内容。建筑设计是在总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，综合考虑场地环境、使用功能、综合选型、施工、材料、建筑设备、建筑艺术及经济等。着重解决了建筑物与周围环境、建筑物与各种细部构造，最终确定设计方案，画出建筑施工图。结构设计是在建筑初步设计的基础上确定结构方案；选择合理的结构体系；进行结构布置，并初步估算，确定结构构件尺寸，进行结构计算。结构计算包括荷载计算、变形验算、内力分析及截面设计，并绘制相关的结构施工图。基础设计是在上部结构设计的基础上确定基础类型以及基础的平面布置，最后根据所确定的基础类型进行计算，并绘制相关的基础施工图。总之，适用、安全、经济、耐久、使用方便是本设计的原则，三部分空间合理，连接紧凑，主次分明，使建筑空间的舒适度加以提高。ABSTRACTThis graduation design is a high-rise hotel design, including architectural design, structural design and foundation design of three parts.The architectural design is the premise of the overall plan, according to the design requirements of the task, considering the site environment, the use of function, selection, construction, materials, construction equipment, architectural art and economy. Focus on solving the building and the surrounding environment, building structures with a variety of details, the final design, construction drawing draw.Structure design is to determine the structure scheme based on the preliminary design of architecture; selecting reasonable structural system;III structural layout, and a preliminary estimate, to determine structural component size, structure calculation. The structure calculation, including calculation of internal force calculation, analysis and design of deformation load, and the mapping of the structural drawings.Foundation design is to determine the layout type of foundation and foundation based on the upper structure design, finally calculated based on the determined type, and the mapping of the basic construction plan.In short, application, security, economic, durable, easy to use is the design principle, the three part of the space is reasonable, compact connection, prioritize, make the building space to improve comfort.第一篇 建筑设计部分 第一章 设计概况 一、工程概况 太原某高层旅馆为钢筋混凝土结构体系，建筑面积约为10000，建筑平面为一字形，房间开间3.6m，进深6.0m，走廊宽度2.4m，底层层高3.9m，其它层高3.3m,室内外高差0.45m，屋面女儿墙高900mm,框架柱、梁现浇，屋面及楼面选用混凝土现浇板。2、 设计资料 1、气象及地质条件夏季主导风向：南； 基本风压：W0=0.5kPa;基本雪压：S0=0.3kPa;室外冬季设计温度：-15.地下水位：按室外地坪下2.5m考虑，地下水无侵蚀性；土壤冻结深度：1.12m；室外地面至地面以下6m范围内为粉质粘土，属于第一类场地；地基承载力特征值：fak=120kPa。2、 设防等级： 建筑等级为二级，耐火等级不低于二级，抗震设防烈度为8度。3、材料;混凝土强度等级为C35，纵筋为HRB400，箍筋为HRB335。第二章 工程做法1、 屋面做法（不上人屋面）自上而下依次为：25厚细石混凝土保护层三毡四油上铺小石子防水层20厚1:3水泥砂浆找平层100厚聚苯保温层1:6水泥焦渣找坡板底20厚粉刷抹灰2、 楼地面做法 1、走道、房间楼面（铺地砖楼面）自上而下依次为：10厚地砖面层20厚1:4水泥砂浆结合层20厚1:3水泥砂浆找平层钢筋混凝土楼板板底20厚粉刷抹灰 2、卫生间楼面自上而下依次为：防滑地砖屋面30厚1:4水泥砂浆结合层60厚C20细石混凝土找坡聚氨酯防水涂层1：3水泥砂浆找平层钢筋混凝土楼板板底20厚粉刷抹灰 3、地面做法自上而下依次为：20mm厚1:2.5水泥砂浆水泥砂浆一道（内参建筑胺）60mm厚C15混凝土垫层素土夯实3、 墙身做法 1、外墙面自外而内依次为：无机建筑涂料6mm厚1:2.5水泥砂浆12mm厚1:3水泥砂浆打底，扫毛或划出纹道 2、内墙面（1）卫生间自外而内依次为：5mm厚釉面砖8mm厚1:0.1：2.5水泥砂浆抹平扫毛8mm厚1:0.5:4水泥砂浆打底扫毛加气混凝土界面处理剂一道（2)房间、走道、楼梯间 自外而内依次为：乳胶漆两遍刷底漆一遍轻刮腻子一遍5mm厚1:2水泥砂浆15mm厚1:3水泥砂浆加气混凝土界面处理剂一道 （3)电梯间墙体 电梯间墙体采用200mm厚实心砖墙体，采用1:2.5水泥砂浆砌筑,内抹2mm厚1:3水泥砂浆 （4）女儿墙 女儿墙采用240mm厚900mm高砖墙，墙面粉刷20mm厚1:3水泥砂浆，然后涂料4、 门窗做法 采用铝合金窗户，外部门采用铝合金门，其它门都采用木门。 第二篇 结构设计部分第一章 结构平面布置及结构计算简图的确定第一节 结构平面布置界结构结构承重方案的选择 一、结构平面布置本工程采用柱距为7.2m的等距柱网两边跨为6.0m,中间跨为2.4m，各层层高由建筑层高确定，其中层底结构层高从基础顶面算起，取室内外高差为0.45m，并取室外地面道基础顶面的距离为0.5m，故各层的结构层高分别为：底层4.85m，二十层3.3m。柱网布置如图1所示 图1 柱网布置图2、 框架结构城中方案的选择 1.本方案中竖向荷载的传力路径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，并由框架柱传给基础，最后传至地基。 2.因房屋横向较短，柱数量较少，故本框架的承重方案采用横向框架承重方案，这可增加框架的横向的侧移刚度，同时也有利于房屋室内采光通风。 第二节 确定梁柱截面尺寸及结构计算简图本结构采用C35混凝土，纵向受力钢筋采用HRB400级，箍筋采用HRB335级，1、 梁截面尺寸的确定 （一）主梁截面高度一般按梁跨度的1/81/12估算，截面宽度可取梁高的1/21/3 故： 1、纵梁: h=(1/81/12)L=(1/81/12)x7200=600mm900mm 取 h=600mm b=300mm 2、横梁：h=(1/81/12)L=(1/81/12)x6000=500mm750mm 取 h=600mm, b=300mm(2） 次梁截面按次梁跨度的1/121/18 取 h=400mm , b=250mm2、 柱截面尺寸根据柱的轴压比限制确定，可按下列公式估算： （一）、柱截面面积 式中 ：柱轴压比限值 ：混凝土轴心抗压强度设计值 ：柱的轴力设计值 （二）、柱轴力设计值 =1.25CN式中：竖向荷载作用下柱轴力标准值（包含活载）：水平作用对柱轴力的放大系数七度抗震：1.05，八度抗震：=1.10 C：系数;中柱C=1，边柱C=1.1，角柱C=1.2(三 ) 竖向荷载作用下柱轴力标准值： 式中 n：柱承受楼层数 A：柱的从属面积 q：竖向荷载标准值（包含活载） 对框架结构 取q=1012kN/ (轻质砖） q=1214kN/（机制砖）（4） 查可确定本工程框架结构的抗震等级为二级，框架柱的轴压比限制为0.8 1、对于底层中柱 A=7.2x6.0=43.2 N=10x50.4x11=4752KN =1.25x1x1.1x4752=6534KN Ac6534/(0.8x16.7)=489072、对于底层边柱 A=0.5x7.2x6.0=21.6 N=10x21.6x12=2592KN =1.25x1.1x1.1x2892=3920.4KN Ac3920.4/(0.8x16.7)=293443 3、对于底层角柱 A=0.5x7.2x6.0x0.5=10.8 N=10x10.8x12=1296KN =1.25x1x1.2x1296=2138KN Ac2138/(0.8x16.7)=160006 四、根据上述结果，综合考虑，取框架柱的截面尺寸为： 14层：700x700mm 510层：500x500mm3 计算简图的确定 根据地震资料，取室内外高差为450mm,取基础顶离室外地面高位500mm 由此求得底层高为4.85mm，取框架柱的形心线为柱轴线，取板顶作为框架轴线，得结构计算简图如下图2所示 图2.结构计算简图第二章 荷载计算第一节 恒载计算一、不上人屋面永久荷载标准值 25厚细石混凝土保护层 0.02522=0.55 KN/ 三毡四油上铺小石子保护层 0.4 KN/ 20厚1:3水泥砂浆找平层 0.0220= 0.4 KN/ 100厚聚苯保温板 0.1x4=0.4 KN/ 1:6水泥焦渣找坡 0.08x15=3.0 KN/ 钢筋混凝土屋面板 0.12x25=3 KN/ 板底20厚粉刷抹灰 0.02x17=0.34 KN/ 小计 6.29 KN/ 二 走道、房间楼面永久荷载标准值 10厚地砖面层 0.01x20=0.2 KN/ 20厚1:4水泥砂浆结合层 0.02x20=0.4 KN/ 20厚1:3水泥砂浆找平层 0.02x20=0.4 KN/ 钢筋混凝土楼板 0.12x25=3.0 KN/ 板底20厚粉刷抹灰 0.02x17=0.34 KN/ 小计 4.34 KN/三 卫生间楼面永久荷载标准值 防滑地砖屋面 0.01x20=0.2 KN/ 30厚1:4水泥砂浆结合层 0.03x20=0.6 KN/ 60厚C20细石混凝土找坡 0.06x25=1.5 KN/ 聚氨酯防水涂层 0.002x12=0.024 KN/ 1：3水泥砂浆找平层 0.02x20=0.4 KN/ 钢筋混凝土楼板 0.12x25=3.0 KN/ 板底20厚粉刷抹灰 0.02x17=0.34 KN/ 小计 6.04 KN/第二节 活载计算 不上人屋面均布活荷载 0.5 KN/ 房间楼面均布活荷载 2.0 KN/ 卫生间楼面均布活荷载 2.0 KN/ 走廊、楼梯间楼面均布活荷载 2.5 KN/ 电梯机房均布活荷载 7.0 KN/ 屋面雪荷载标准值 0.35 KN/ 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，按抗震规范在计算重力荷载代表值 时计算雪荷载，不计屋面活荷载第三节 墙体重力荷载标准值的计算 一、外墙 5.5x0.3=1.65 KN/二、内墙 5.5x0.2=1.1 KN/三、电梯间墙体 18x0.24=4.32 KN/四、女儿墙 0.9x0.24x18+(0.9x2+0.24)x0.02x17=4.582KN/ 五、墙面抹灰 1、外墙面 0.018x17=0.306 KN/ 2、内墙面 0.02x17=0.341 KN/ 3、卫生间墙面 0.021x17=0.357 KN/ 4、电梯间墙面 .02x20=0.40 KN/第四节 门窗重力荷载标准值的计算 一、铝合金门、窗 0.45 KN/ 二、实木门 0.45 KN/ 三、电梯门 0.45 KN/第五节 各层重力荷载代表值的计算 因为本建筑纵向总长达73m55m，根据（GB50012002）的规定，本结构在67轴之间设有伸缩缝一道，结构被分为两部分，结构计算分析时取伸缩缝右侧部分结构进行计算分析。一、柱子各层柱的重力荷载代表值见下表 表一 层次计算高度/mmb/mmh/mmV/mm重量/kN抹灰重/kN数量/根总重/kN148507007002.8359.54.14241527.4233007007001.6240.53.14241047.4333007007001.6240.53.14241047.4433007007001.6240.53.14241047.4533005005000.8320.752.2424551.8633005005000.8320.752.2424551.8733005005000.8320.752.2424551.8833005005000.8320.752.2424551.8933005005000.8320.752.2424551.81033005005000.8320.752.2424551.81、 梁 梁的编号如图三所示。 各层梁的重力荷载代表值的计算见表二。 图三、梁的编号图 表二 层次类别净长/mmh/mmb/mmV/mm重量/KN抹灰重/KN数量/根总重/KN合计/KN14ZL-163006003001.13428.353.218252.511168.69ZL-265006003001.17229.253.3212390.78HL-148506003000.87321.832.4812291.72ZDL-124006003000.42310.801.23672.18CL-157506003000.57514.381.7710161.5510ZL-166006003001.18829.703.378264.531216.71ZL-267006003001.20630.153.4212402.81HL-152506003000.94523.632.6812315.69ZDL-124006003000.43210.801.23672.18CL-157504002500.57514.381.7710161.52、 墙体（1) 第一层 抹灰及墙体自重 （0.34+5.5）=5.84 KN 外墙 (4.29x29.3-2.1x1.8x8)x5.84x0.3=167.24 KN (4.29x36.5-2.1x1.8x10)x5.84x0.3=208.11 KN (14.4x4.29-2.1x1.8)x5.84x0.3= 101.61 KN 内墙 4.29x5.75x7x5.84x0.2=189.94 KN (4.29x29.3-1.8x2.1x4-0.9x2.1)x5.84x0.2=131.36 KN (4.29x36.5-1.8x2.1x4-0.9x2.1)x5.84x0.2=163.02 KN 卫生间 (5.75x4.29x2-0.9x2.1x2-1.8x2.1x2+6.95x4.29x2)x6.0x0.2=117.15 KN 共计； 1078.43 KN第二层： 外墙 (3.18x36.5-2.1x1.8x10)x5.84x2x0.3=274.26 KN 3.18x14.4x5.84x0.3=80.23 KN 内墙 3.18x6.0x10x5.5x0.2=22.85 KN 3.18x3.79x5.84x9x0.2=126.70 KN (3.18x36.5-9x2x0.9x2.1)x5.84x2x0.3=191.67 KN 卫生间 (2x1.84x3.18+1.76x3.18-0.7x2.1)x6.0x0.2=341.93 KN 共计： 1237.64 KN 其余层计算过程同上，计算的结果如下表三。 表三 层次外墙/KN内墙/KN卫生间/KN总计/KN 1476.96484.32117.151078.43 210354.49541.22341.931237.64 4、 门窗 各层门窗的重力荷载代表值见表四。 表四层次 门 窗总计/KN 门宽/mm门高/mm数量门重/KN窗宽/mm窗高/mm数量窗重/KN 118002100915.31180021002034.0251.88900210032.55 2101800210023.40180021002034.265.5690021001815.311500180011.2270021001811.915、 楼板各层楼板的重力荷载代表值的计算19层 （1）卫生间 1.9x2.0x6.064x18=414.78 Kn (2）其次 （36.5x14.4-19.2x2.0x18)=1984.25 KN 共计： 2399.03 KN 10层 36.5x14.4x6.29=3306.02KN 6、 恒载汇总各层恒载汇总如下表五。 表五 层次梁/KN板/KN小计/KN柱/KN墙/KN门窗/KN小计/KN 11168.692399.033567.721527.41078.4351.882657.7121168.692399.033567.721047.41237.6465.562350.6 3 1168.692399.033567.721047.41237.6465.562350.6 41168.692399.033567.721047.41237.6465.562350.6 51216.712399.033615.74551.81237.6465.561855 61216.712399.033615.74551.81237.6465.561855 7 1216.712399.033615.74551.81237.6465.561855 81216.712399.033615.74551.81237.6465.561855 91216.712399.033615.74551.81237.6465.561855 101216.713306.024522.73551.81237.6465.5618557、 活荷载的计算计算重力荷载代表值时，仅考虑屋面雪荷载雪荷载标准值为： 0.35x36.5x14.4=183.96 KN 楼面均布活荷载：标准值取 2.0 KN/ 2.0x36.5x14.4=1051.2 KN8、 各层重力荷载代表值 G1=3567.72+0.5x(2657.71+2350.6)+0.5x1051.2=6597.48 KN G2=3567.72+0.5x(2350.6+2350.6)+0.5x1051.2=6597.48 KN G3=3567.72+0.5x(2350.6+2350.6)+0.5x1051.2=6597.48 KN G4=3567.72+0.5x(2657.71+1885)+0.5x1051.2=6597.48 KN G5=3615.74+0.5x(1885+1885)+0.5x1051.2=6597.48 KN G6=3615.74+0.5x(18851+1885)+0.5x1051.2=6597.48 KN G7=3615.74+0.5x(1885+1885)+0.5x1051.2=6597.48 KN G8=3615.74+0.5x(1885+1885)+0.5x1051.2=6597.48 KN G9=3615.74+0.5x(1885+1885)+0.5x1051.2=6597.48 KN G10=4522.73+0.5x1885+183.96=5649.19 KN则集中于各楼层标高处重力荷载代表值的计算结果如下图所示。 图四、重力荷载代表值第三章.框架侧移刚度的计算 一、框架横梁线刚度的计算 框架横梁线刚度 （1）边跨框架 边横梁： i=1.5EcI0/L0=1.5x3.15xx/6000=4.26xN.mm 中间横梁： i=1.5EcI0/L0=1.5x3.15xx/2400=10.63xN.mm （2）中跨框架 边横梁：i=1.5EcI0/L0=2.0x3.15xx/6000=5.68xN.mm 中间横梁：i=1.5EcI0/L0=2.0x3.15xx/2400=14.17xN.mm2、 框架柱线刚度计算框架柱线刚度计算见下表： 表六 层次 (mm)(N/) ()(N.mm) 1 48503.15x700x7002.0x13.0x 2 33003.15x700x7002.0x19.0x 3 33003.15x700x7002.0x19.0x 4 33003.15x700x7002.0x19.0x 5 33003.15x500x5000.52x5.0x 6 33003.15x500x5000.52x5.0x 7 33003.15x500x5000.52x5.0x 8 33003.15x500x5000.52x5.0x 9 33003.15x500x5000.52x5.0x 10 33003.15x500x5000.52x5.0x3、 各层框架横向侧移刚度的计算采用D值法计算各层框架横向侧移刚度，各层梁柱线刚度如下图所示(括号内为边框架的线刚度）单位:xN.mm.各层框架横向侧移刚度计算如下图： 边框架 中框架 图五. 线刚度 单位：各层框架横向侧移刚度计算如下表 表七层次 类别 K cD(/m) D（/m) 1 边跨 边柱0.34430.360223583.321117693.495 中柱1.20370.531833559.525中跨 边柱0.45910.390024611.160 中柱1.60470.583936847.32324边跨 边柱0.22660.101820393.653210206.876 中柱0.81900.290558196.033中跨 边柱0.31240.135127064.661 中柱1.09190.5219104552.52510边跨 边柱0.90060.310517107.438115373.585 中柱3.14800.611533691.425中跨 边柱1.20080.534129278.237 中柱4.19660.677235296.485第四章 横向水平地震作用下框架内力和侧移的计算第一节 横向自振周期的计算（采用能量法） 基本自振周期T1可按下式计算： T1=20 式中 :假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值作为水平 荷载作用在各质点处所引起的质点i的水平位移 0：结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，本 方案中取为0.7 按下列公式计算： （u)i= u)k 式中 ：第i层的层间剪力 ：第i层的层间侧移刚度 （u)k：第i层的层间侧移 结构横向自振周期的计算过程见下表 表八层次 Gi /(KN) Vi /(KN)（u)i /(m) /(m)105649.195649.19692241.510.008160.37162099.239780.077296026.3411675.53692241.510.01600.36342189.972795.835886026.3417701.87692241.510.02510.34742093.551727.299476026.3423728.21692241.510.03420.32231942.289625.999866026.3429754.55692241.510.04210.28811736.189500.195956026.3435780.89692241.510.05100.24601482.480364.689946211.1241992.01126241.250.03300.19501211.168236.177836443.9248435.93126241.250.03840.16201043.915169.114226443.9254879.85126241.250.04350.1230796.46998.443516597.4861477.33706160.970.08010.0801528.45842.3295 15123.7294340.1620故按能量法计算结构基本自振周期为： T1=20 =第一节 水平地震作用及楼层地震剪力的计算 由于本结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均与，变形以剪切变形为主。结构地震反应以第一振型反应为主，故可采用底部剪力法计算水平地震作用。 一、计算结构等效总重力何在代表值 =2、 计算水平地震影响系数 本地区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g。所属设计地震分组为第一组，建筑场地为一类，设计特征周期为0.25s，查表得=0.16，=0.25s 故，所以3、 计算总水平地震作用标准值（即底部剪力） 4、 计算作用在个质点上的水平地震作用标准值 由于 需要考虑顶部附加水平地震作用又查表知顶部附加水平地震作用系数为0.13，所以顶部附加水平地震作用为： ，即可知顶部修正后的地震：各质点横向水平地震作用按下式计算： 地震作用下各楼层水平地震层间剪力为： 具体计算过程检下表层次1034.505649.19194897.0550.1641510.223510.223931.256026.34188323.1250.1586493.1221003.343827.956026.34168436.2030.1418440.8871444.230724.656026.34148549.2810.1251388.9631833.193621