长沙市新新大酒店结构设计毕业论文.doc

长沙市新新大酒店结构设计毕业论文1 建筑设计说明1.1 总平面设计本设计为一幢4层酒店。首层层高为4.5m，二、三、四层层高为3.6m，考虑周围环境，在临河面设立餐厅等主要公共空间，主楼客房部分则采用三瓣草的造型，大部分房间偏南北朝向，以获得更好的采光通风条件。设计了独立停车场，有利于后勤部分的物资运输及客人的车辆停放。设计室内外高差为0.6m, 设置了4级台阶作为室内外的连接。1.2 平面设计本旅馆由餐厅、多功能厅、客房及其他辅助用房组成，集餐饮、住宿和会议功能于一身。设计时力求功能分区明确，布局合理，联系紧密，尽量做到符合现代化多功能酒店的要求。1.2.1 使用部分设计（1）餐厅，多功能厅：它们是酒店的公共使用部分，直接关系到酒店的直接对外形象，根据周边环境，本设计将餐厅与多功能厅都放在临河侧，让人在餐饮、会议的同时能拥有辽阔的视野，放松心情，达到公共活动时的最佳状态。（2）客房：它们是本设计的主体细胞，占据了本设计绝大部分的建筑面积。考虑到需保证有足够的采光和较好的通风要求，故将旅馆主体南北朝向，东西布置。客房部分采用三瓣草的平面组合，对于使用功能不同的客房进行功能分区，采取多种面积，并以中庭这个共享空间作为过渡，使得平面设计活泼不显呆板，又能满足多种使用需求，使得旅馆更具现代化气息。1.2.2 交通联系部分设计走廊连接各个客房、楼梯和门厅各部分，以解决房屋中水平联系和疏散问题。过道的宽度应符合人流畅通和建筑防火的要求。楼梯是建筑中各层间的垂直联系部分，是楼层人流疏散必经通道。本方案中每层各设有2部双跑楼梯、一台电梯以满足需求。同时，为了满足防火疏散要求，在每层内走道与中庭的连接处，设立防火卷帘。门厅是建筑物主要出入口的内外过渡，人流分散的交通枢纽，门厅设计的好坏关系到整幢建筑的形象，本设计的门厅采用了中庭式共享空间的方案，用开敞明亮的大空间来衬托酒店的气派与现代感。1.2.3 平面组合设计本酒店主体采用内廊式平面组合，以内走道联系相同或相近功能的客房，每层同时设置了与客房相关的辅助设施。1.3 立面设计本方案立面设计充分考虑了旅馆的对采光的要求，立面布置了很多推拉式玻璃窗，尽量拉通窗，样式新颖。通彻的玻璃窗给人一种清晰明快的感觉。外墙采用米黄色高级面砖饰面的，白色塑钢门窗，柱子为褐色面砖，色彩搭配和谐又形成对比，窗户开口较大，有现代风格，窗户造型选用了带古典式风格的弧顶，再通过青色琉璃檐口，蓝色通透的玻璃屋顶，整体建筑物融中西风格于一体，有对比有谐调，既有现代感又不失沉稳。1.4 剖面设计根据采光和通风要求，各房间均采用自然光，并满足窗地比的要求，窗台高800mm。屋面排水采用有组织内排水，排水坡度为2%，结构找坡。楼梯全部采用150mm高，300mm以满足人流疏散和消防要求。1.5 建筑设计的体会本建筑设计在老师的悉心指导下，构思方案几经修改，定稿，然后进行结构计算。在设计的过程中注意到总平面布置的合理性、交通联系的方便，达到人流疏散和防火的要求；对房间的布置及使用面积的确定，达到舒适、方便；立面的造型及周围的环境做到相互协调；整个建筑满足各方面的需求。使人，建筑和环境进行完美的结合。本次建筑设计我们把实习所学到的知识运用到其中，并通过翻阅大量的资料及在老师的耐心指导下，设计中所遇到的问题得到一一解决。这次设计让我受益匪浅，既巩固了我们的专业知识，又积累了很多的经验。2 结构选型及布置设计题目：长沙市新新大酒店。设计资料：见设计任务书。2.1 结构选型结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构（纵横向承重框架）体系。屋面结构：采用钢筋混凝土现浇楼板，采用上人屋面，屋面板厚100；楼面结构：采用钢筋混凝土现浇楼板，板厚100；楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯；天沟：采用混凝土现浇挑檐沟；基础梁：采用钢筋混凝土基础梁；基础：采用钢筋混凝土柱下独立基础。2.2 结构布置2.2.1 结构布置包括结构平面布置和结构剖面布置。因为此设计中同一层楼面标高变化不大，所以不做结构剖面布置。屋面、各层楼面（包括门窗过梁）等结构平面布置，详见结构平面布置图。2.2.2 结构布置图的具体内容和要求（1）屋面结构布置图上主要的结构构件有：框架（梁和柱）、屋面梁、屋面板、天沟等构件。（2）楼面结构布置图上主要结构构件有：框架（梁和柱）、楼面梁、楼面板、楼梯等。3 框架结构内力计算3.1 确定框架的计算简图选下图所示框架为计算单元，如图3.1所示。图3.1 一榀框架计算单元假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二楼楼面，基础顶面标高根据地质条件定为室外地面以下0.20m，室内外高差为0.60m，二层楼面标高为4.5m，故底层柱高为5.3m。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），故均为3.60m。为了便于简化计算，选取轴上的一榀框架进行计算。3.2 框架梁柱尺寸确定及线刚度计算由于各层框架为超静定结构，在内力计算之前，需预先估算梁，柱的截面尺寸及结构所采用的材料强度等级，以求得框架中各杆的线刚度及其相对线刚度。柱混凝土强度等级：C30梁混凝土强度等级：C253.2.1 框架梁截面尺寸截面高度,截面宽度,本结构中,取AB,EF跨梁: BE跨梁: 纵梁: 3.2.2 框架柱截面尺寸底层中柱轴力估算： 若采用C30混凝土浇捣，假定柱截面尺寸则柱的轴压比为满足要求故确定取柱截面尺寸。3.3 框架梁柱线刚度计算考虑现浇楼板的作用，对于中跨梁，取13。边跨梁：中跨梁： 底层柱：其余层柱： 令则其余各杆件的相对线刚度为： 框架梁、柱的相对线刚度如图3.2所示，作为计算框架各杆端弯矩分配系数的依据。 图3.2 框架计算简图及梁柱线刚度比3.4 框架各种荷载计算3.4.1 恒、活载标准值计算（1）屋面(上人)：防水层（刚性）30mm厚C20细石混凝土防水 防水层（柔性）12mm厚高分子卷材 找平层：15mm厚水泥砂浆 找平层：15mm厚水泥砂浆 找坡层：40mm厚水泥石灰焦渣砂浆3找平 保温层：80mm厚矿渣水泥 结构层：100mm厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10mm厚混合砂浆 合计：（2）标准层楼面： 结构层：100mm厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10mm混合砂浆 合计： （3）梁自重： 梁尺寸 梁自重 10mm厚混合砂浆 合计：3.25梁尺寸 梁自重 10mm厚混合砂浆 合计：2.6梁尺寸 梁自重 10mm厚混合砂浆 合计：1.93 基础梁 梁自重 （4）柱自重： 柱尺寸 柱自重 10mm厚混合砂浆抹灰： 合计：（5）横墙自重外跨横墙 标准层墙体 水泥粉刷墙面 合计：底层墙体 水泥粉刷墙面： 合计：内跨横墙标准层墙体 水泥粉刷墙面 合计：底层墙体 水泥粉刷墙面 合计：（6）外纵墙自重标准层 纵 墙 铝合金窗 贴瓷砖墙面 水泥粉刷内墙面 合计：底层 纵 墙 铝合金窗 贴瓷砖墙面 水泥粉刷内墙面 合计：（7）内纵墙自重标准层墙体 水泥粉刷墙面 合计： 底层墙体 水泥粉刷墙面 合计： （8）内隔墙自重标准层墙体 水泥粉刷墙面 合计：底 层墙 体 水泥粉刷墙面 合计：3.4.2 活荷载标准值计算（1）屋面和楼面活荷载标准值上人屋面 楼面：客 房 走 廊 16（2）雪荷载： 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。3.4.3 竖向荷载下框架荷载计算（1）NP轴间框架梁屋面板传荷载板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载2，荷载的传递示意图见图3.1。恒载 活载 楼面传递荷载恒载 活载 梁自重 NP轴间框架梁均布荷载为 屋面梁 恒载=梁自重+板传荷载 活载=板传荷载楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载+横墙自重 活载=板传荷载（2）PQ轴间框架梁屋面板传荷载恒载 活载 楼面传递荷载恒载 活载 梁自重 PQ轴间框架梁均布荷载为屋面梁 恒载=梁自重+板传荷载 活载=板传荷载楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载+横墙自重 活载=板传荷载（3）QR轴间框架梁屋面板传荷载恒载 活载 楼面传递荷载恒载 活载 梁自重 QR轴间框架梁均布荷载为屋面梁 恒载=梁自重+板传荷载 活载=板传荷载楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载 活载=板传荷载（4）N轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱女儿墙自重：（做法：墙高1100，100的混凝土压顶）天沟自重（玻璃瓦+现浇天沟）玻璃瓦自重 现浇天沟自重合计 3.29顶层柱恒载=女儿墙及天沟自重+梁自重+板传荷载 =顶层柱活载=板传活载=标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载 =标准层活载=板传荷载=基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重 =（5）P轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=梁自重+板传荷载 =顶层柱活载=板传活载=标准层柱恒载=隔墙自重+梁自重+板传荷载 = =标准层活载=板传荷载=基础顶面恒载=底层内隔墙自重+基础梁自重 =（6）Q轴交主梁集中荷载顶层恒载=梁自重+板传荷载 =顶层活载=板传活载=标准层恒载=内纵墙自重+梁自重+板传荷载 = =标准层活载=板传荷载=基础顶面恒载=底层内纵墙自重+基础梁自重 =框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图3.3所示（图中数值均为标准值）。图3.3 竖向荷载受荷图3.5 框架内力计算3.5.1 风荷载作用下的位移验算与内力计算（1）集中风荷载标准值计算根据设计任务书知道有关风荷载的参数，作用在屋面梁和楼面梁处的集中风荷载标准值：16式中，基本风压0.35kN/m；-风压高度变化系数，因在洞口县区，地面粗糙度为B类；-风荷载体型系数，根据建筑物的体型查得-风振系数取1.0；-下层柱高；-上层柱高，对顶层为女儿墙高度的2倍；B迎风面的宽度，B3.9m。表3.3 集中风荷载标准值离地高度Z/m151.151.01.30.353.62.46.12121.051.01.30.353.63.66.719.01.001.01.30.353.63.6 6.394.81.001.01.30.355.13.67.72 （2）风荷载作用下的位移验算横向框架的侧移刚度D的计算由前面所求梁柱线刚度求侧移刚度如表3.4，3.5所示：风荷载作用下框架侧移计算：水平荷载作用下框架的层间位移按：表3.4 横向2-4 层D值的计算构件名称N/T轴柱0.4767713P/S轴柱0.73711942=77132+119422=39310表3.5 横向1层D值的计算构件名称N/T轴柱0.5712927P/S轴柱0.7713952=28272+39522=13758式中 -第j层的总剪力；-第j层所有柱的抗侧刚度之和；-第j层的层间侧移。第一层的层间侧移值求出以后，就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值，各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和，点侧移是所有各层层间侧移之和。j层侧移 u顶层侧移 u 表3.6 风荷载作用下框架侧移计算表层次/h46.126.12393100.00021/2500036.7112.83393100.00031/1250026.3919.22393100.00051/769017.7226.94137580.00201/1786u=0.0030侧移验算： 层间侧移最大值：1/1786 1/550(满足)（3）风荷载标准值作用下的内力计算： 框架在风荷载（从左到右吹）下的内力用D值法（改进的反弯点法）进行计算。其步骤为：求各柱反弯点处的剪力值；求各柱反弯点高度；求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩；求各柱的轴力和梁剪力。第i层第m柱所分配的剪力，框架柱反弯点位置，计算结果如表3.7表3.7 框架柱反弯点位置轴号层号 N轴43.61.80.450000.451.6233.61.80.500000.501.8023.61.80.500000.501.8015.32.70.550000.552.92P轴43.65.60.450000.451.6233.65.60.500000.501.8023.65.60.500000.501.8015.36.70.550000.552.92框架各柱的杆端弯矩，梁端弯矩按下式计算，柱弯矩： ； 框架柱反弯点位置： 梁端弯矩：中柱处的梁： ； 边柱处的梁： 计算结果如表3.8 表3.8 风荷载作用下框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算轴 号N轴P轴层 号432143216.1212.8319.2226.946.1212.8319.2226.943931039310393101375839310393103931013758771377137713292711942119421194239520.1960.1960.1960.2130.3040.3040.3040.2771.202.513.775.741.863.895.847.461.621.801802.921.621.801.802.922.384.526.7913.663.687.0010.5117.751.944.526.7916.763.017.0010.5121.7800000.992.704.737.632.386.4611.3120.452.697.3112.7820.63表3.9 风荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力层梁端剪力/柱轴力/NP跨PQ跨N轴P轴40.680.841.240.160.1631.872.283.110.090.2523.273.996.380.220.4715.736.4512.11-0.220.25注：只考虑左侧向风荷载作用图3.4 风荷载作用下的M图（单位）图3.5 风荷载作用下的V和N图（单位： ）3.6 框架内力计算3.6.1 竖向恒载作用下内力计算采用分层法进行计算2NP跨屋面 恒载产生的弯矩： 活载产生的弯矩： 楼面 恒载产生的弯矩： 活载产生的弯矩： PQ跨 屋面 恒载产生的弯矩： 活载产生的弯矩： 楼面 恒载产生的弯矩：均布荷载： 集中荷载：活载产生的弯矩：均布荷载： 集中荷载：5图3.6 顶层恒载计算单元图3.7 顶层活载计算单元图3.8 中间层恒载计算单元图3.9 中间层活载计算单元图3.10 底层恒载计算单元图3.11 底层活载计算单元图3.12 恒载作用下的M图（单位：）注：左右对称图3.13 恒载作用下的V和N图（单位：）图3.14 活载作用下的M图（单位：）图3.15 活载作用下的V和N图（单位：）4 内力组合进行承载力计算时，采用荷载设计值及相应的内力设计值，荷载设计值=分项系数内力标准值，本设计分项系数为：恒载=1.2或1.35,活载=1.4风载=1.4，楼面活载=1.4可变荷载控制组合考虑以下三种： 1. 1.2恒载+1.4活载 2. 1.2恒载+1.4风载 3. 1.2恒载+0.9（活载+风载） 永久荷载控制组合考虑以下一种：1.35恒载+1.40.7活载各种荷载情况作用下的框架内力求得后，根据最不利又是可能的原则进行内力组合，对承载力计算。此验算所取值全为梁支座边缘处控制截面内力值，计算公式如下：在竖向荷载作用下：， 在水平荷载作用下：，4.1 框架梁的内力组合表4.1 框架梁内力组合表（四层）杆件号NPPQ截面位置N跨中P左P右跨中内力种类MVMMVMVM荷载分布恒-8.7333.0812.83-78.32 61.48-102.499.982.31活-1.746.372.9-14.3611.52-18.6817.914.66风2.38-0.68-0.990.682.69-0.84风-2.380.680.99-0.68-2.690.84内力组合1.2+1.4-12.9247.319.46-114.189.91-149.0144.94119.301.2+1.4（或）1.35+0.98-13.4950.9020.16-119.8094.29-156.55152.41125.491.2+1.26（+或）-15.1248.58-113.3389.15-149.81143.49注：1、表中系数0.98由1.40.7得出，1.26由0.91.4得出；风荷载产生跨中弯矩很小,略去以“”计；2、表中单位：MkNm，VkN；3、活的跨中弯矩已乘系数1.2；4、不起控制作用的组合，能直接看出时未计算以“”表示。表4.2 框架梁内力组合表（三层）杆件号NPPQ截面位置N跨中P左P右跨中内力种类MVMMVMVM荷载分布恒-19.0752.0112.83-109.1388.77-166.09155.93123.47活-3.068.553.31-19.5015.26-30.5028.5923.11风6.46-1.87-2.71.877.31-2.28风-6.461.872.7-1.87-7.312.28内力组合1.2+1.4-27.1774.3820.03-158.26127.89-242.01227.14180.521.2+1.4（或）1.35+0.98-28.7478.5920.56-166.44134.79-254.11238.52189.331.2+1.26（+或）-34.8873.32-158.93128.11-246.95226.01注：同表4.1。表4.3 框架梁内力组合表（二层）杆件号NPPQ截面位置N跨中P左P右跨中内力种类MVMMVMVM荷载分布恒-19.3552.2522.44-108.2388.53-166.70155.93123.47活-3.048.593.43-19.2815.22-30.6528.6323.11风11.31-3.27-4.733.2712.78-3.99风-11.313.274.73-3.27-12.783.99内力组合1.2+1.4-27.4874.7331.73-156.87127.54-242.95227.20180.521.2+1.4（或）1.35+0.98-29.0578.9633.66-165.00134.43-255.08238.56189.331.2+1.26（+或）-41.3077.64-160.13129.53-254.76228.23注：同表4.1。表4.4 框架梁内力组合表（一层）杆件号NPPQ截面位置N跨中P左P右跨中内力种类MVMMVMVM荷载分布恒-16.4850.5721.19-113.5990.21-163.23155.5124.95活-2.588.293.15-20.3115.52-29.9828.5223.4风20.45-5.73-7.635.7320.63-6.45风-20.455.737.63-5.73-20.636.45内力组合1.2+1.4-23.3972.2929.84-164.74129.98-237.85226.53182.71.2+1.4（或）-48.411.35+0.98-24.7876.3931.69-173.25136.99-249.74237.87191.611.2+1.26（+或）-48.4078.35-171.51135.01-259.64230.66注：同表4.1。 4.2 框架柱的内力组合表4.5 框架柱的内力组合表（四层）杆 件N柱（外柱）P柱（内柱）截 面 位 置上端下端层间上端下端层间内 力 种 类MNMNVMNMNV荷载分布恒8.731119.301265.0124.121827.523314.3活1.7413.51.5513.50.914.3241.75.2441.72.66风-2.4-1.2-1.9-1.21.2-3.7-0.2-3.0-0.21.9风2.41.21.91.2-1.23.70.23.00.2-1.9组合值1.2+1.4max13.33170.17.28640.3433820.9max13.33170.17.28640.3433820.9min12.91152.17.28634.9732020.91.2+1.4（或）max13.82152.937.2279.9max13.82152.94.33237.2279.914.5min7.116131.57.69223.74261.319.81.35+0.98max14.07183.37.65542.26355.421.9max7.65521.9min13.49163.17.65536.77335.221.91.2+1.26（+或）max15.69151.743.38332.418.1max15.51169.75.647min9.644148.78.67129.70313.922.9表4.6 框架柱的内力组合表（三层）杆 件N柱（外柱）P柱（内柱）截 面 位 置上端下端层间上端下端层间内 力 种 类MNMNVMNMNV荷载分布恒9.772099.642245.3929.554829.156416.3活1.5131.51.5131.50.845.761025.651023.17风-4.5-3.1-4.5-3.12.5-7-0.3-7-0.33.9风4.53.14.53.1-2.570.370.3-3.9组合值1.2+1.4max13.84 294.97.64 43.46 800.4 24.0 max13.68 312.9 7.6442.83 819.624.0min7.6424.01.2+1.4（或）max18.02 255.12.97 45.20 658.0 14.1max17.87 273.144.72 677.2min5.42 246.5 9.97 25.60 657.225 1.35+0.98max14.67 313.0 8.10 45.47 839.825.1max14.49 333.3 8.1044.82 861.4 25.1min8.1025.11.2+1.26（+或）max19.30 294.4 4.38 51.48 786.5 max19.14 312.4 50.86 805.7 18.6min7.96 286.6 10.68 33.84 785.7 28.4表4.7 框架柱的内力组合表（二层）杆 件N柱（外柱）P柱（内柱）截 面 位 置上端下端层间上端下端层间内 力 种 类MNMNVMNMNV荷载分布恒9.7130710.53225.6229.487831.689416.9活1.5349.61.6649.60.875.721626.141623.29风-6.8-6.4-6.8-6.43.8-11-0.5-11-0.55.8风6.86.46.86.4-3.8110.5110.5-5.8组合值1.2+1.4max14.92 455.8 7.96 24.9 max7.9646.52 1299 24.9min13.79 437.87.9643.29 1280 24.91.2+1.4（或）max53.32 1074 28.4max22.12 395.41.4212.1min2.13 359.4 12.0619.88 1053 1.35+0.98max8.44 48.68 1366 26.0 max15.80 483.38.4426.0min14.61 463.1 8.4445.30 1344 26.01.2+1.26（+或）max23.26 457 3.0559.52 1278 31.7max17.1min5.01 422.8 12.6328.63 1257. 表4.8 框架柱的内力组合表（一层）杆 件N柱（外柱）P柱（内柱）截 面 位 置上端下端层间上端下端层间内 力 种 类MNMNVMNMNV荷载分布恒5.954033.264481.7418.112109.6512816.23活0.9267.40.5167.40.273.532231.882231.02风-14-12-17-125.7-1