建筑结构设计计算书

1、第一部分建筑设计说明1.1. .总平面设计本设计为一幢7层宾馆，首层层高为4.5m,二至七层层高均为3.6m,考虑通风和采光要求，采用了南北朝向。设计室内外高差为0.45m,设置了3级台阶作为室内外的连接。1.2. 平面设计本宾馆由客房及其他辅助用房组成。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宾馆的要求。(1) 使用部分设计1 .客房：客房是本设计的主体，占据了本设计绝大部分的建筑面积。考虑到保证有足够的采光和较好的通风要求，故将宾馆南北朝向，东西布置。2.门厅：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，对于宾馆而言，门厅要给人一种开阔的感觉，给人舒适的第一

2、感觉，因此，门厅设计的好坏关系到整幢建筑的形象。(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，本设计中走廊宽度为2.4m0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。本方案中设有三部双跑楼梯以满足需求。为满足疏散和防火要求，本宾馆设置了两部电梯。(3)平面组合设计该宾馆采用内廊式，由于本建筑的特殊功能，各个客房与服务台都需要有必要的联系。1.3. 立面设计本方案立面设计充分考虑了宾馆对采光的要求，立面布置了很多推拉式玻璃窗，样式新颖。通彻的玻璃窗给人一种清晰明快的感觉。在装饰方面采用乳白色的外墙

3、，窗框为银白色铝合金，色彩搭配和谐，给人一种亲切和谐放松自由的感觉，一改过去的沉闷和死板，使旅客可以轻松自在的在宾馆休息与生活。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900mm。屋面排水采用有组织内排水，排水坡度为2%,结构找坡。为了符合规范要求，本设计中采用了两部电梯，满足各分区消防和交通联系的要求。1.5. 建筑设计的体会本建筑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

4、。本次建筑设计使我们把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。第二部分结构设计计算书设计题目：长沙祥云宾馆设计。设计资料：设计资料见设计任务书。第一章荷载计算1.1、 结构选型1.1 1.1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。1.2 .2其它结构选型：(1) .屋面结构：采用混凝土现浇楼板，上人屋面；(2) .楼面结构：采用混凝土现浇楼板；(3) .楼梯结构；采用混凝土梁式楼梯；(4) .基础梁：采用钢筋混凝土基础梁；(5) .基础：采用钢筋混凝土

5、柱下独立基础。1.2、 结构布置：标准层楼面及屋面结构布置见结构施工图。1.3、 框架结构荷载计算：1.3.1 5为框架计算单元。1.3.2 确定框架的计算简图：假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面行心之间的距离，底层柱高从基础顶面算至二层楼面，具顶柱标高根据地质条件室内外高差(-0.45m)等定为-1.35m,标准层高均为3.60m,底层高为4.5m.由以上条件画出框架结构计算简图如1-1所示。1.3.3 框架梁柱线刚度计算：材料选用：框架梁、柱：C30混凝土Ec=30X106kN/m2横向框架梁尺寸确定：h=(1/81/12)1=6.9/86

6、.9m/12=0.575m0.863m取h=600mmb=(1/31/2)h=(1/31/2)X600mm=200300mm取b=300mm纵向框架梁尺寸确定:h=(1/8l/12)l=4.65m/84.65m/12=0.388m0.58m综合各种因素取h=600mmb=(1/31/2)h=(1/31/2)X600mm=200300mmb=300mm框架柱:b=H/12=(3.9m+1.35m)/12=0.438m,取bXh=500mrH500mm梁柱线刚度计算：考虑现浇楼板的作用，中框架梁截面惯性距取2I0。横向框架梁:边跨梁:边梁=EI/l1a23010610.30.6312=4.5X10

7、4kN7.5中跨梁:中梁=EI/l1Q2301060.30.6312:13.50X1042.4kNm底层柱:底层=EI/la1/301060.6412,-=5.40X104kNm6.0其余各层柱:301060.64i余柱=EI/l=12=9.0x104kNm3.6令i余卞i=1,则其余各杆的相对线刚度为:一一4在%0.549.010中梁=-413.510T=1.59.0104底柱=_454104_,二0.60_49.010框架梁、柱的相对线刚度如图1-1所示。作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。0,50.525/PC?S21网72.bOC/._r1).11gnHi0.50,5114Q1*g0

8、.5:0.5JS.jSCC1出0.5.50.5-11.7001蠢u籥0,55S.1QQ1I耳*意4.00,5*I0.515CC0.6C0.6CG.6G0.6Cs品1.500-r75OC-240口750017100U.11RC:I)图1-11.3.4 荷载计算：1.恒载标准值计算5(1)屋面防水层(刚性)30厚C20细石混凝土防水1.0kN/m防水层(柔性)三毡四油铺小石子0.4kN/m找平层:15厚水泥砂浆0.015-2x20=0.3kN/m找平层:15厚水泥砂浆0.015x20=0.3kN/m2找坡层:40厚水泥石灰焦渣砂浆0.3%tW0.042x14=0.56kN/m2保温层:80厚矿渣水

9、泥0.08X14.5=1.16kN/m结构层:100厚钢筋混凝土楼板0.10x25=2.5kN/m2抹灰层:15厚混合砂浆0.015X17=0.26kN/m2合计:6.48kN/m(2)标准层楼面,花岗石面层20厚花岗石板铺实拍平,水泥浆榛缝30厚1:3干硬性水泥浆,面上撒素混凝土结构层:抹灰层:合计:梁自重:素水泥浆结合层一遍钢筋混凝土楼板自重1.16kN/m2100厚钢筋混凝土楼板15厚板底抹灰300mmX600mm梁自重:250.120.0153.92kN/m2x25=2.5kN/m2-2X17=0.26kN/mX0.30X(0.6-0.10)=3.75kN/m抹灰层：15厚混合砂浆0.

10、015X(0.6-0.10)X2+0.6X17=0.27kN/m合计:4.02kN/m梁自重:300mmX500mm梁自重：25X0.30X(0.5-0.10)=3.00kN/m抹灰层：15厚混合砂浆0.015X(0.6-0.10)X2+0.6X17=0.27kN/m合计：3.27kN/m基础梁自重(250mmX400mm)梁自重25X0.25X0.4=2.5kN/m合计：2.5kN/m(4)柱自重(500mmX500mm),柱自重：25X0.5X0.5=6.25kN/m抹灰层：15厚混合砂浆0.015X0.6X4X17=0.61kN/m合计：6.86kN/m(5)外纵墙自重(240nlm厚蒸

11、压灰砂砖，重度19.0kN/m3)标准层自重：标准层纵墙：0.9X0.24X19=4.10kN/m铝合金窗户：0.35X2.4=0.84kN/m水刷石外墙面22厚0.9X0.5X0.022=0.01kN/m水泥粉刷内墙面0.9X0.36X0.02=0.06kN/m合计：标准层外纵墙自重:底层外纵墙：铝合金窗户：水刷石外墙面混合砂浆内墙面5.01kN/m0.90.35(3.6-2.11.5X0.24X18=3.89kN/mX2.1=0.74kN/m)X0.5=0.75kN/mX0.01x17=0.26kN/m合计：5.64kN/m（7）内横墙自重：（240mm厚蒸压灰砂砖，重度19.0kN/m3

12、）标准层：内横墙自重：（3.9-0.9）X0.24X18=12.96kN/m 混合砂浆墙面：3.3X0.17X2=1.02kN/m合计：13.98kN/m底层： 内横墙自重：(5.25-0.6-0.4)X0.24X19.0=19.38kN/m 水泥粉刷墙面：(见98ZJ主)(3.9-0.6)X2.0X0.36X0.02=0.05kN/m合计：19.43kN/m(10)内纵墙(240mm厚蒸压灰砂砖，重度19.0kN/m3)标准层：内纵墙自重：(3.90.6)X0.24X19.0=15.05kN/m铝合金窗户：0.35X2.4=0.84kN/m水泥粉刷内墙面：3.3X2.0X0.36X0.02=

13、0.05kN/m合计：底层：内纵墙自重：铝合金窗户：水泥粉刷内墙面:15.94kN/m(5.25-0.6-0.4)X0.24X19.0=19.38kN/m0.35X2.4=0.84kN/m23.9X2.0X0.36X0.02=0.05kN/m2合计:20.27kN/m2.活荷载标准值计算:(1)屋面和楼面活荷载标准值:上人屋面：2.0kN/m2楼面：宾馆2.4kN/m2走廊：2.0kN/m2(2)雪荷载:Sk=psxSo=1.0x0.5=0.5kN/m2屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取较大值。1.3.4竖向荷载作用下框架受荷总图：板传至梁上的三角形荷载或梯形荷载等效为均布荷载，所选一幅框

14、架板传荷载示意图如图1-2所示：1 .A-B(C-D)轴问框架梁：屋面板传荷载：恒载：6.48X3.9/2X1-2X(1.95/7.5)2+(1.95/7.5)3X2=21.93kN/m活载：2.0X1.95X12X(1.95/7.5)2+(1.95/7.5)3X2=6.86kN/m楼面板传荷载：恒载：3.92X1.95X12X(1.95/7.5)2+(1.95/7.5)3X2=13.45kN/m活载：2.4X1.95X12X(1.95/7.5)2+(1.95/7.5)3X2=8.24kN/m梁自重：3.87kN/mA-B(C-D)轴问框架梁均布荷载为：屋面梁：包载=梁自重+板传荷载=3.87

15、+21.93=25.8kN/m活载=板传荷载=6.86kN/m楼面梁：包载=梁自重+板传荷载+墙自重=3.87+13.45+13.98=31.3kN/m活载=板传荷载=8.24kN/m2.B-C轴问框架梁：屋面板传荷载：恒载：6.48X1.2X5/8X2=9.59kN/m活载：2.0X1.2X5/8X2=3.0kN/m楼面板传荷载：恒载:3.92X1.2X5/8X2=5.9kN/m活载：2.4X1.2X5/8X2=3.6kN/mB-C轴问框架梁均布荷载为：屋面梁：包载=梁自重+板传荷载=3.87+9.59=15.23kN/m活载=板传荷载=3.0kN/m楼面梁：包载=梁自重+板传荷载=3.87

16、+5.9=9.77kN/m活载=板传荷载=3.6kN/m3 .A轴柱纵向集中荷载计算：顶层柱荷载：女儿墙自重：(做法：240厚高1000nlm,440厚200nlm的混凝土压顶，)=0.24X1.1X18+25X0.2X0.24+(1.2X2+0.0.24)X0.5=6.67kN/m4 .顶层柱包载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载=6.67X7.8+3.87X(7.8-0.6)+1.95X6.48X5/8X7.8+25.8/4X2X6.54=225.001kN顶层柱活载=板传活载=1.95X2.0X5/8X7.8+6.86X7.5X1/4X2=44.738kN标准层柱包载=墙自重+梁自重+板传荷

17、载10=5.64X3.6+13.98X(7.84.2)+1.95X6.48X5/8X7.5+3.87X7.2+31.3/2乂6.54=286.986kN标准层柱活载=板传活载=2.4X1.95义5/8义7.5+6.54义8.24/2=40.713kN基础顶面包载=底层外纵墙自重+基础梁自重=1.2X18X0.24义(7.8-1.8X20.6+6.54/2)+2.5X(7.2+6.54/2)+14.99X3.6=228.553kN5.B轴柱纵向集中荷载计算：顶层柱包载=梁自重+板传荷载=3.87X(7.80.6)+1.95X5/8X6.48X7.5+25.8/4X2X6.54+9.59/4X2X

18、1.56+1-2X(1.2/7.5)2+(1.2/7.5)3X1.2X6.48X7.5=232.937kN顶层柱活载=板传活载=1.95X2.0X5/8X7.8+1.2X2.0X0.95X7.5+2.16X3.0/2=16.62kN标准层柱包载=墙自重+梁自重+板传荷载=3.87X(7.8-0.6)+13.98乂(1.8-0.6)+31.3/2乂6.54+5.6/2义1.56+1.95义3.92义5/8X7.5+1.2X3.92义0.95义7.5=328.955kN标准层柱活载=板传活载=1.2X0.95X2.4X7.5+3.6/4X2X2.1X6+1.95X5/8X2X7.8=39.35kN

19、基础顶面包载=基础梁自重+墙=5X0.24X18X10.47+0.25X(7.8+6.54+1.56-0.6)=229.977kN6. C轴柱纵向集中荷载计算等同于B轴柱纵向集中荷载计算.7. D轴柱纵向集中荷载计算等同于A轴柱纵向集中荷载计算.则可以画出一幅框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图1-3所示：11(44.74)i21.93r(39.35)9.59r1(39.35)21.931(44.74)286.99(6.86)295.09(3.0)295.09(6.86)286.99(40.71)12.80(39.35)5.6r1(39.35)12.801(40.71)286.99(6.86)2

20、95.09(3.0)295.09(6.86)286.99(40.71)12.80(39.35)5.6(39.35)12.80(40.71)11286.99(6.86)295.09(3.0)295.09(6.86)286.99(40.71)12.80(39.35)15.6r1(39.35)12.80I(40.71)286.99(6.86)295.09(3.0)295.09(6.86)286.99(40.71)12.80(39.35)j5.611(39.35)12.80(40.71)286.99(6.86)295.09(3.0)295.09(6.86)286.99(40.71)12.80(39.3

21、5)5.6(39.35)12.80(40.71)Ir11286.99(6.86)295.09(3.0)295.09(6.86)286.99(40.71)12.80(39.35)5.6(39.35)12.80(40.71)G=33.881G=33.88111G=33.881G=33.88(6.86)(3.0)(6.86)228.553=56.00229.98229.98G=56.00228.55JL1二J225.00234.94234.94225.00BCD图1-312第二章、内力计算2.1风荷载作用下的内力计算与位移验算根据设计任务书知道有关风荷载的参数，并根据建筑结构荷载规范GB5009-2

22、001知，作用在屋面梁和楼面梁处的集中风荷载标准值：5=Pz巴巴航(h+hj)B/22基本风压60=0.35kN/m;世z-风压高度变化系数，地面粗糙为C类；仙s-风荷载体型系数，由建筑物的体型查得Ns=1.3;zz-风振系数取1.0;hi-下层柱高；hj-上层柱高，对于屋顶女儿墙取2倍高度；B一迎风面白宽度，B为7.8m。集中风荷载标准值离地高度Z/m仙zzzNs2W/(kN/m)hi/mhj/mWk/kN26.5501.371.381.30.353.622.423.0022.9501.301.331.30.353.62.425.2519.3501.241.281.30.353.62.423

23、.1815.7501.161.201.30.353.62.420.3312.1501.061.151.30.353.62.417.808.5501.001.091.30.353.62.415.924.9501.001.041.30.353.62.418.03求横向框架的侧移刚度计算：由前面所求梁柱线刚度求侧移刚度见下表所示:(1)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AujDij式中Vj-第j层的总剪力;13ZDij-第j层所有柱的抗侧刚度之和横向2-6层D值的计算构件名称ib1-2T-。c=c2平2D=acic12/h2(kN/m)A轴柱经5吗:0.502X9.0X1040

24、.216667B轴柱424.4书0.08)子0_qp2对.97巾032.00.541670C轴柱一一424.4由0.08)X10_qp2对.97刈032.00.541670D轴柱一一一4比会00.502X9.0X1040.216667D=14158+33037+33037+14158=94390kN/m横向底层D值的计算构件名称Zibiic2书一2D=ncic12/h2(kN/m)A轴柱4.5X104=0.835.4M1040.478460B轴柱4.5M04413.5M04=&5.4M043.330.7212960C轴柱4._44.5X10书3.5X0_qqq5.4X1043.330.7212

25、960D轴柱4.5M104-nqq5.4M104-0.830.478460D=8460+12960+12960+846生42840kN/mAu。-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。顶点侧移是所有各层层间侧移之和。j层侧移uj=Mjj1n顶层侧移u=2Mjj114（1.风荷载作用下各柱剪力及弯矩计算:A轴柱同于G轴柱，C轴柱同于D轴柱,15框架在风荷载作用下侧移的计算表:层次四(kN)Vj(kN)DD(kN/m2)AUj(m)Auj/h723.00231166760.00021/180006

26、25.2548.251166760.00041/9000523.1871.431166760.00061/6000420.3394.611166760.00081/4500317.8112.411166760.00111/3600215.92128.331166760.00031/3273118.03146.361166760.00121/3750u=0.0053m侧移验算：层间侧移最大值1/500929/71上日LjD/5C0I；图2-2框架在风荷载作用下的V图书室（单位:KN）19L9T1979,119.111.97142b.22I11125.2244If1J匕自164J1749,35L?

27、o.zU9353Jb56,2Q9.J5.4L67.J111111.401.411L401.s.?13.223.2279/13.22N.LJ_1叮4I1E47b口白J-It.J/bCtJ1:ABCD图2-3框架在风荷载作用下的N图（单位:KN）2.2横向水平地震作用下的位移验算与内力计算：设计的建筑物的计算高度为27.6m,且质量和刚度沿高度均匀分布，故采用底20部剪力法来计算水平作用力。对于相关荷载在前面已经求出：作用于屋面梁及各层楼面梁处的重力荷载代表值为：屋面梁处：6=结构和构件自重+50%活荷载楼面梁处：生结构和构件自重+50%活荷载其中结构和构件自重取楼面上下1/2层高范围内(屋面梁处

28、取顶层一半)的结构及构件自重(包括纵、横梁自重、楼板结构层及构造层、纵横墙及柱的等的自重)顶层:女儿墙:6.67X7.8X2=104.52kN板648X7.8X(7.5X2+2.4)=867.45kN梁:3.87X(7.5-0.3+7.8-0.6)乂2+3.87乂(2.4-0.6)2=127.71kN柱:6.86X3.6/2X4=49.39kN墙:4.66义(7.8-3.6-0.6)X2X2+4.66义(7.5-0.0.6)X2X2+4.66义(7.8-0.6)=229.272kN顶层处重力荷载代表值：G=104.052+867.45+127.71+49.39+553.608+0.5X7.8X

29、17.40X50%=1634.341kN标准层：板:3.92X7.8X2.4+3.92乂7.5乂7.8乂2=523.692kN墙:192.72X3=687.816kN柱:49.39X2=98.78kN梁：127.71kN合计:1474.718kN标准层处重力荷载代表值：G5=G5=G4=G3=G2=1474.218+(2X7.8X7.5X2+2.0X7.8X2.4)X50%=1707.98kN底层：板：523.692kN墙:13.98X(7.8-0.6)X2+13.98X(7.8-0.6)X2+13.98X(7.5-0.6)X2X1/2+183.68=422.29kN柱:49.39+6.86义

30、5.25X4X1/2=121.42kN梁：84.17kN合计:1151.57kN底层处重力荷载代表值：G=1151.57+(2X4.65X6.9X2+2.5X4.65X3)X50%=1438.834kN横向地震作用力计算:21由设计任务书资料，建筑所在地区地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g,设计时考虑近震影响，场地土类型为中软场地土，类n建筑场地,设计地震分组为第一组，建筑结构阻尼比为U=0.05,则结构的特征周期值Tg=0.35s,水平地震影响系数最大值0tmax=0.08求基本自振周期值T由于HTg所以口=（工）、2Umax=（0丝）0.9X1.0X0.08=0.045T1

31、0.633T1=0.633s声1/Tq=1.4父0.35=0.49ss,由抗震规范表4.2.1可知gn=0.08Tl0.07=0.080.6330.07=0.121对于多质点体系，结构底部总横向水平地震作用标准值。Fek=10.85ZGi=0.0450.8511613.095=444.201kN顶点附加地震作用:Fn=0.121444.201=53.748kN根据下表-各层横向地震剪力计算可得侧移验算：首层:0.098/6.0=1/10711/550（满足）二层:0.00273/3.9=1/14291/450（满足）顶点位移:0.01219/20.85=1/17101/550（满足）22各层横

32、向地震剪力计算层Gi/kNHi/mGiHi工GiHiFESK/kNESKVi/kNZDAm71634.34127.645108197213143.055143.0551166760.001261707.984244099281.158224.2131166760.001951707.98420.43484368.984293.1971166760.002541707.98416.82869456.810350.0071166760.003031707.98413.22254644.638394.6451166760.003421707.9849.61639732.464427.10911667

33、60.003711438.8346.0863317.092444.2011190100.0037左侧地震荷载作用框架各柱剪力及弯矩计算柱号层次层高h/m层间男力Vik/kN层间刚度DDi层间刚度DimDim工DVimiyM下kN/mM上kN/mA和73.6143.0551166761166760.14320.4570.500.2014.7258.90D63.6224.2131166761166760.14332.0620.500.3540.3975.0253.6293.1971166761166760.14341.9270.500.4060.3790.5843.6350.00711667611

34、66760.14350.0510.500.4072.07108.1133.6394.6451166761166760.14356.4340.500.4591.44111.7423.6427.1091166761166760.14361.0770.500.50109.94109.9416.0444.20111901084600.07131.5380.650.83123.0066.24B和73.684.12116676416700.35729.4220.4073.5573.55C63.6127.53116676416700.35736.5320.45129.66158.4853.6165.5211

35、6676416700.35745.3720.50188.42188.4243.6193.46116676416700.35759.9320.50224.91224.9133.6220.01116676416700.35777.0020.50253.62253.6223.6258.21116676416700.35797.3720.50274.46274.4616.0283.04119010129600.10980.3820.55159.78130.7323DVim=VikM下=VimyhM上=Vim(1y)h层次7654321AB跨同CDl/m7.57.57.57.57.57.57.5M左58

36、.9089.74115.41168.48183.81201.38176.18止与“七相反（表中为AB跨）M右27.5858.0179.52103.33119.63132.02101.30Vb11.5319.7026.0036.2440.4644.4537.00BC跨l/m2.402.402.402.402.402.402.40M左82.74114.02238.56310.00358.90396.06303.90M右82.74174.02238.56310.00358.90396.06303.90Vb68.95145.02198.80258.33299.08330.05253.25柱轴力NA11.5331.2357.2393.47133.93178.38215.38Nb57.42182.74355.54577.63836.251121.851338.10NC-1