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

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 毕业设计论文旅馆八层框架结构设计计算书学院系 专业班级 学生姓名 指导教师 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282m局部裙楼两层8m总建筑面积1032624m2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 282 ms of Main floor and the partial floor elevation is 84 m Total building area is 1032624 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工程名称某宾馆工程位置天津市工程总面积1032624主楼8层高282m一二层层高42m标准层层高33m裙楼共两层高84m层高42m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 191835m2 总建筑面积为1032624 m2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66m横向45m24m60m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ABC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 040 KNm2主导风向西北风6基本雪压 S0 050 KNm27冻土深度 07 m8地下水位 最低17 m 最高15 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5415 mm 日最大降雨量1155 mm10楼面活荷 办公室20 KNm2走道20 KNm2餐厅25 KNm2二工程做法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13水泥砂浆层找平层16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125水泥磨石楼面磨光打蜡素水泥浆结合层一道20厚13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14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1518或用其他防水涂料防水层防水层周边卷起高15020厚13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11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1022水泥石灰膏砂浆找平层6厚116水泥石膏砂浆刮平扫毛6厚1054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13石灰膏砂浆5厚139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06厚铝合金条板面层中龙骨U501905中距为1000大龙骨603015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11水泥砂子压实赶光150厚37灰土垫层素土夯实向外坡4三门窗门选用标准图集中的木门窗选用塑钢窗门窗表见表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结构设计计算书结构布置及结构计算简图的确定结构布置B区结构平面布置如图1所示2确定梁柱截面尺寸主梁h 18112 l 18112 6600 825mm550mm取h 650mmb 300mm连系梁边跨HGFE梁 h 550mmb 250mm 中跨GF梁 h 400mmb 250mm次梁 h 550mmb 250mm柱截面 12层600mm600mm 38层500 mm500mm现浇楼板厚100mm满足hl01 1503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55m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 15I0中跨梁取I 2I0I0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 荷载计算恒载计算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 04 KN m220厚13水泥砂浆层找平层 00220 04 KN m216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 00505 0025 KN m2钢筋混凝土基层 0125 25 KN m2铝合金条板吊顶 012 KN m2屋面恒载 481 KNm2边跨 HGFE跨 框架梁自重 02505525 344 KN m2中跨框架梁自重 0250425 25KN m2粉刷 2040100217 02 KN m2因此作用在顶层框架梁上的线荷载为图3g8HG1 g8FE1 344KN mg8GF1 25 KN mg8HG2 g8FE2 48133 1587 KN mg8FG2 48124 1154KN 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 065KNm240厚C20细石混凝土垫层 00425 10KN m2100厚钢筋混凝土楼板 0125 25 KN m2铝合金条板吊顶 012 KN m2楼面恒载 427 KN m237层框架梁边跨 HGFE跨 框架梁自重 02505525 344 KN m边跨填充墙自重 0193306560 302 KN m墙面粉刷 33065002217 180 KN m中跨框架梁自重 0250425 25KN m梁侧粉刷 2 0401 00217 02 KN m因此作用在37层框架梁上的线荷载为图3gHG1 gFE1 344302180 826 KN mgGF1 25 02 27KN mgHG2 gFE2 42733 1409KN mgFG2 42724 1025KN m2层框架梁边跨填充墙自重 0194206560 405 KN m2墙面粉刷 42065002217 241KN m2因此作用在2层框架梁上的线荷载为图3gHG1 gFE1 344405241 990 KN mgGF1 27 KN mgHG2 gFE2 1409 KN mgGF1 1025 KN m3屋面框架节点集中荷载标准值E轴框架梁自重 0300656625 3218KN粉刷 002 065010 26617 247KN600高女儿墙自重 066601960 451KN粉刷 0600226617 269KN框架梁传来屋面自重 KN次梁自重 0250556025 2061KN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 321824745126926194483 11287KNF轴框架梁自重及粉刷 3218247 3465KN框架梁传来屋面自重KN框架梁传来次梁自重 4483KN顶层F轴节点集中荷载 G8F 346557364483 13684KNG轴框架梁自重及粉刷 3465KN框架梁传来屋面自重 5736KN次梁自重 0250554525 1547KN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 346557363036 12237KNH轴框架梁自重及粉刷 3465KN女儿墙自重及粉刷 720KN框架梁传来屋面自重 2619KN框架梁传来次梁自重 3036KN顶层H轴节点集中荷载 G8H 34657226193036 9840KN438层楼面框架节点集中荷载标准值E轴框架梁自重及粉刷 3465KN塑钢窗自重 218175045 284KN窗下墙自重 0290966056 955KN内粉刷 00209660517 187 KN外贴面砖 0080961198 870 KN窗边墙自重 0296605218 33155 6 761KN内粉刷 0026605218 33155 17 149 KN外贴面砖 008 33155 25198 693 KN框架梁传来楼面自重 KN次梁自重 0250556025 2061KN作用在次梁上的墙自重 019 33055 556 1724 KN粉刷 2002 33055 5517 1029 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 05053325 2063 KN内粉刷 090023317 101 KN外贴面砖 0080533198 261KN38层E轴节点集中荷载 GE 3465284955187870761149693232554722063101261 17586KNF轴框架梁自重及粉刷 3465KN内纵墙自重 613306501960 1843 KN粉刷 6133065200217 1099KN扣除门洞重 2109019602002172 688 KN门重 2109022 076 KN框架梁传来屋面自重KN次梁自重 2061 KN作用在次梁上墙的自重及粉刷 17241029 2753 KN作用在次梁上的楼面自重 6130 KN框架梁传来次梁自重 KN框架柱自重 2063 KN粉刷 160023317 180 KN38层F轴节点集中荷载 GF 346518431099688076509254722063180 18602 KNG轴框架梁自重及粉刷 3465KN内纵墙自重 1843 KN粉刷 1099KN扣除门洞重 688 KN门重 076 KN框架梁传来屋面自重 5092KN次梁自重 1547 KN作用在次梁上墙的自重及粉刷 019 33055 4060 1254 KN 2002330554017 748 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 2063KN粉刷 180 KN38层G轴节点集中荷载 GG 346518431099688076509237832063180 16913KNH轴框架梁自重及粉刷 3465KN墙体自重 3899 KN框架梁传来楼面自重 2325KN框架梁传来次梁自重 3783KN框架柱自重 2063 KN粉刷加面砖 101261 362KN38层H轴节点集中荷载 GH 34653899232537832063362 15897KN52层楼面框架节点集中荷载标准值E轴框架梁自重及粉刷 3465KN塑钢窗自重 218265045 429KN窗下墙自重 0290966066 940KN内粉刷 00209660617 184 KN外贴面砖 0080960198 855 KN窗边墙自重 0296606218 42155 6 1107KN内粉刷 0026606218 42155 17 216 KN外贴面砖 008 42155 23198 965KN框架梁传来楼面自重 KN次梁自重 0250556025 2061KN作用在次梁上的墙自重 019 42055 556 2289 KN粉刷 2002 42055 5517 1365 KN作用在次梁上的楼面自重 6130 KN框架梁传来次梁自重 KN框架柱自重 06064225 3780 KN内粉刷 120024217 171 KN外贴面砖 0080642198 399KN2层E轴节点集中荷载 GE 34654299401848551107216965232559233780171399 20759KNF轴框架梁自重及粉刷 3465KN内纵墙自重 604206501960 2428 KN粉刷 6042065200217 1448KN扣除门洞重 688 KN门重 076KN框架梁传来屋面自重 5092KN框架梁传来次梁自重 5923KN框架柱自重 3780KN粉刷 20024217 286 KN2层F轴节点集中荷载 GF 346524281448688076509259233780286 21810 KNG轴框架梁自重及粉刷 3465KN内纵墙自重 2428KN粉刷 1448KN扣除门洞重 688 KN门重 076 KN框架梁传来屋面自重 5092KN次梁自重 1547 KN作用在次梁上墙的自重及粉刷 019 42055 3860 1581KN 2002420553817 943KN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 3780KN粉刷 286 KN2层G轴节点集中荷载 GG 346524281448688076509240443780286 19931 KNH轴框架梁自重及粉刷 3465KN墙体自重 4696 KN框架梁传来楼面自重 2325KN框架梁传来次梁自重 4044KN框架柱自重 3780 KN粉刷及面砖 570 KN38层H轴节点集中荷载 G8H 34654696232540443780570 18880KN6恒载作用下结构计算简图图32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 0533 165KN mp8GF 0524 12 KN m2楼面框架梁线荷载标准值pHG pFE 2033 66KN mpGF 2024 48 KN m3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 272359 631KNF轴由框架梁传来的屋面荷载 由框架梁传来次梁荷载 359KNP8F 698359 1057KNG轴由框架梁传来的屋面荷载 698KN由框架梁传来次梁荷载 P8G 698235 933KNH轴由框架梁传来的屋面荷载 272KN由框架梁传来次梁荷载 235KNP8H 272235 507KN4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 10881435 2523KNF轴由框架梁传来的屋面荷载 由框架梁传来次梁荷载 1435KNPF 27931435 4228KNG轴由框架梁传来的屋面荷载 2793KN由框架梁传来次梁荷载 PG 2793941 3734KNH轴由框架梁传来的屋面荷载 1088KN由框架梁传来次梁荷载 941KN PH 1088941 2029KN3风荷载计算风压标准值计算公式为 wk zszw0因结构高度H 293mB 129HB 23 15z应按下式计算z 对于框架结构T 00801n T 06408取T 07则w0T2 040072 02 所以 125地面粗糙程度为C类 063各层标高处z见表2对于矩形平面s 13z可查荷载规范当查得的z 10时取z 10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 8179132881004415841622 717013255100442178211861611322210044217820065152131891004421781894414313156100442178178231341312310044217816692125139010044247517701113134810044297019204风载下的位移计算1计算简图见图52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Icm4m3 KNm 380505C4052110-315810-3513510320606C4010810-325710-3835710310606C4010810-319610-363821033柱Kb值边跨HGFE梁Ib 15中跨GF梁 Ib 245m梁24m梁60m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143710322581032077103114910369211032层966103163710314891037621034854103底层1035103129410312351039571034521103 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 16545 0367GF跨FE跨 1656 027537层HG跨 16545 0367GF跨FE跨 1656 02752层HG跨 16545 0367GF跨FE跨 1656 02752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09倍38层 15810-309 142210-32层 25710-309 231310-31层 19610-33弯矩分配系数节点标号见图6中间层省略节点1 节点2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164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89102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3分层法求内力 具体过程见图11同理可求得相应的剪力和轴力见图1213143雪荷载内力计算Sk rS0屋面为平屋面r 10S0 05KNm2 Sk 05KNm2杆件固端弯矩4风载下内力计算 风荷载作用下的结构计算如图5所示内力计算采用D值法计算过程见图15和图16其中可通过有关表格查得反弯点高度y0风荷载下的弯矩图见图17柱轴力和梁剪力图见图18图7恒载下分层法求杆端弯矩图8恒荷载作用下的弯矩图KNm图9恒载下梁的剪力图KN图10恒载下柱的轴力图KN图11活荷载下分层法求杆端弯矩图12活荷载作用下的弯矩图KNm图13活荷载下梁的剪力图KN图14活荷载下柱的轴力图 KN 图15风荷载下剪力在各柱间分配KN图16风荷载下反弯点及柱端弯矩求解图17风荷载下弯矩图KNm图18风荷载下柱的弯矩和梁的剪力图四地震作用下荷载计算 本设计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由于该结构的刚度比较均匀可取一个计算单元进行计算1分层计算重力荷载代表值8层1女儿墙自重 7202 142KN2屋面自重 屋面恒载 481 KNm2 屋面面积 6612906 8911 m2屋面自重 4818911 42862KN3梁重主梁 34654 13860 KN连梁 34445602724 4260 KN次梁 4260 KN 梁重 12380 KN4墙重扣门窗洞口加门窗自重 外墙 内墙 墙重 10984KN5柱重 605倍雪荷 05058911 2228KN8层重力荷载代表值 74281KN 37层1楼面自重 楼面恒载 427 KNm2 楼面面积 66129 8514 m2楼面自重 4278514 36355KN2梁重主梁 13860 KN连梁 4260 KN次梁 4260 KN 梁重 22380 KN3墙重扣门窗洞口加门窗自重 外墙 内墙 墙重 21968KN4柱重 505倍楼面活荷载 05208514 8514KN37层重力荷载代表值 98031KN2层1楼面自重 36355KN2梁重 22380 KN3墙重扣门窗洞口加门窗自重 外墙 内墙 墙重 24624KN4柱重 2164224339514066 12424KN505倍楼面活荷载 05208514 8514KN2层重力荷载代表值 104297KN首层1楼面自重 36355KN2梁重 22380 KN3墙重扣门窗洞口加门窗自重 外墙 24869 9738KN 内墙 墙重 27280KN4柱重 39514066 2 16034KN505倍楼面活荷载 05208514 8514KN首层重力荷载代表值 110563KN各层重力荷载代表值为 G8 74281KN G73 98031KN G2 104297KN G1 110563KN2自振周期计算 按顶点位移法计算考虑轻质填充墙对刚度的影响取基本周期调整系数0 08计算公式为式中为顶点位移单位为m按D值法计算见表5 横向框架顶点位移计算 表5层次87428174281692100010305867 7980310024905764698031 27034369210 0039105515598031 36837469210 0053205124498031 46640569210