【《咸阳H酒店框架结构设计》20000字（论文）】

\o"陕西工业职业技术学院教学楼设计"咸阳H酒店框架结构设计[摘要]：此次毕业设计的题目为《咸阳H酒店》，采用框架结构进行设计，设计楼体一共为六层，总建筑面积约为5000平方米。当地的场地类型为Ⅱ类场地，抗震防裂强度为8度，基本风压为0.35kN/m2本次设计包括建筑设计、结构设计两部分。依据当地及国家对应的工程法规，贯彻落实“质量第一，安全至上”的设计准则。建筑设计部分绘制建筑平面图、建筑立面图和建筑剖面图。在结构设计中，首先进行梁、板、柱的截面尺寸估算，然后确定恒荷载、活荷载和地震作用等荷载代表值，依据相关的法律规定规范为标准，选择合适的计算法计算出相关的荷载。随后完成截面的计算和配筋计算。最后绘制出相应的结构设计图纸。[关键词]：框架结构；建筑结构设计；材料等级；配筋计算；内力组合目录52591建筑设计 页共80页7.3.2框架柱斜截面计算（1）柱截面验算以首层边柱为例，柱截面b×h为600×600mm，剪力设计值为296.49kN。。ho=600-35=565mm首层结构高度为5.2m，故首层净高Hn=5.2-0.7=4.5m剪跨比4.5/2/0.565=3当时，取。剪力应满足0.20×14.3×600×565/1000=969.54kN296.49<969.54kN，满足要求。（2）柱截面验算柱截面剪力设计值应满足如下公式：N为有震组合下（与剪力设计值V同一组合）柱轴力设计值，且该值≤。表7-12框架柱斜截面计算层号柱NVmaxh0fyvftλAsv/s实配箍筋类型6F边柱243.46159.935653601.432.566<0C8@200/1000.75复合0.6中柱286.7178.255653601.432.566<0C8@200/1000.75复合0.65F边柱560.77185.925653601.432.566<0C8@200/1000.75复合0.6中柱659.25217.995653601.432.5660.03C8@200/1000.75复合0.64F边柱967.15244.885653601.432.5660.06C8@200/1000.75复合0.6中柱1017.13287.365653601.432.5660.22C8@200/1000.75复合0.63F边柱1357.94283.035653601.432.5660.11C8@200/1000.75复合0.6中柱1380.22343.615653601.432.5660.35C8@200/1000.75复合0.62F边柱1544.4351.015653601.432.5660.34C8@200/1000.75复合0.6中柱1544.4428.215653601.432.5660.66C8@200/1000.75复合0.61F边柱1544.4296.495653601.4330.19C8@200/1000.75复合0.68.板截面设计图8-1板的平面布置图8.1荷载计算表8-1楼板面荷载板区隔编号gk（kN/m²）qk（kN/m²）g（kN/m²）q（kN/m²）g+pg+p/2p/2A4.325.5938.597.091.5B4.325.5938.597.091.5恒载分项系数为1.3，活载分项系数1.5。8.2板的弯矩计算根据板的宽长比查表可以求出双向板的弯矩系数。对于编号A板，宽长比为0.545，板的跨中系数为0.04、0.0093，支座系数为-0.0828、-0.057，周边简支时的跨中系数为0.0899、0.0206。对于编号B板，宽长比为0.417，板的跨中系数为0.04、0.0038，支座系数为-0.0829、-0.057，周边简支时的跨中系数为0.0965、0.0174。双向板跨中弯矩双向板支座弯矩其中、、分别为跨中弯矩系数、支座弯矩系数、简支时跨中弯矩系数。表8-2弯矩计算区格截面弯矩(kN.m)弯矩调整(kN.m)A跨中（短板）0.04×7.09×3.6²+0.0899×1.5×3.6²=5.425.42+1.26×0.2=5.67跨中（长板）0.0093×7.09×3.6²+0.0206×1.5×3.6²=1.261.26+5.42×0.2=2.34支座（短板）-0.0828×8.59×3.6²=-9.22-9.22支座（长板）-0.057×8.59×3.6²=-6.35-6.35B跨中（短板）0.04×7.09×3²+0.0965×1.5×3²=3.863.86+0.48×0.2=3.96跨中（长板）0.0038×7.09×3²+0.0174×1.5×3²=0.480.48+3.86×0.2=1.25支座（短板）-0.0829×8.59×3²=-6.41-6.41支座（长板）-0.057×8.59×3²=-4.41-4.418.3板的配筋计算板的厚度h=120mm，根据环境类别取板的保护层厚度为15mm，假定板底钢筋直径d为10mm，短边方向跨中配筋计算时，板的有效高度ho=h-15-d/2=100mm；由于板底为双向受力钢筋，短边钢筋在下，故长边方向跨中配筋计算时，板的有效高度ho=h-15-d-d/2=90mm。。板配筋不仅要满足计算的要求还得满足最小配筋率的要求。由规范可知板的最小配筋率。最小配筋面积为0.2×0.01×1000×120=240mm²板配筋计算按如下公式计算：；；表8-3板配筋计算A区格跨中B区格跨中支座短边方向长边方向短边方向长边方向A/AA/BB/BM5.672.343.961.25-9.22-6.41-4.410.040.020.0280.0110.0640.0450.0310.9800.9900.9860.9940.9670.9770.984160.7172.95111.5638.81264.85182.25124.49实际配筋C8@200C8@200C8@200C8@200C8@180C8@200C8@200配筋面积(mm2)251251251251279251251(mm2)240240240240240240240满足要求9.楼梯设计由楼梯平面和剖面可知，标准层踏步尺寸为150×270mm，标准层层高为3600mm。楼梯梁板混凝土等级为C30，梯柱混凝土等级为C30，梯板钢筋为HRB400，梯梁梯柱纵向受力钢筋与箍筋级别同框架梁柱钢筋。楼梯面层为30mm厚现制水磨石面层，底部为15mm厚水泥石灰砂浆，楼梯活载为3.5kN/m²。9.1梯板设计计算（1）梯板厚度的估算b=(150²+270²)^0.5=308.9mm，故cosα=270/308.9=0.874梯板的水平投影长度ln=2970mm，梯板的斜向净长为ln/cosα=2970/0.874=3398mm；梯板厚度h=（1/30~1/25）×3398=113.3~135.9mm，取h=120mm（2）荷载统计表9-1梯板荷载计算荷载种类荷载标准值（kN/m2）分项系数荷载设计值（kN/m2）永久荷载30mm水磨石面层0.65×（0.15+0.27）/0.27=1.011————踏步自重0.15×0.5×25=1.875————梯板自重0.12×25/0.874=3.432————板底粉刷0.015×17/0.874=0.292————小计6.611.3g=6.61×1.3=8.593可变荷载3.51.5q=3.5×1.5=5.25合计————13.843（3）跨度计算梯段板单跨两端与支撑构件整浇，lo=ln=2970mm。（4）内力计算跨中弯矩13.843×2.97²/10=12.21kN.m120-25=95mm，b=1000mm1000000×12.21/14.3/95²=0.0951-(1-2×0.095)^0.5=0.10.5×(1+(1-2×0.095)^0.5)=0.951000000×12.21/0.95/360/95=376mm²0.2%0.2×120×1000×0.01=240mm²板底受力钢筋选用C10@200（AS=393mm²），梯板支座筋选用C8@200(251mm²)，分布钢筋C8@270，每踏步下一根。。9.2平台板设计计算（1）平台板厚度的估算平台板ln=1900mm；平台板厚度h≥1/30ln=63.33mm，取h=100mm（2）荷载统计表9-2平台板荷载计算荷载种类荷载标准值（kN/m2）分项系数荷载设计值（kN/m2）永久荷载30mm水磨石面层0.65————平台板自重0.1×25=2.5————板底粉刷0.015×17=0.255————小计3.4051.3g=3.405×1.3=4.427可变荷载3.51.5q=3.5×1.5=5.25合计————9.677（3）跨度计算平台板lo=ln=1900mm。。（4）内力计算跨中弯矩9.677×1.9²/8=4.37kN.m100-15-5=80mm，b=1000mm1000000×4.37/14.3/1000/80²=0.0481-(1-2×0.048)^0.5=0.0490.5×(1+(1-2×0.048)^0.5)=0.9751000000×4.37/0.975/360/80=156mm²0.2×100×1000×0.01=200mm²板底受力钢筋C8@200（AS=251mm²），分布钢筋C8@200（AS=251mm²），布置时双层双向拉通钢筋。。9.3平台梁设计计算（1）平台梁截面估算平台梁跨度lc=3600mm；梁高h≥1/12lc=300mm，取h=200mm，b=400mm。（2）荷载统计表9-3梯梁荷载计算荷载种类荷载标准值（kN/m）分项系数荷载设计值（kN/m）永久荷载平台板传递荷载3.405×1.9/2=3.23————梯板传递荷载6.61×2.97/2=9.82————平台梁自重0.2×（0.4-0.1）×25=1.5————梁底抹灰自重0.015×（0.4-0.1）×2×17=0.15————小计14.71.3g=14.7×1.3=19.11可变荷载3.5×（1.9/2+2.97/2+0.2）=9.221.5q=9.22×1.5=13.83合计————32.94（3）跨度计算平台板lo=lc=3600mm，净跨为ln=3600-200=3400mm（4）内力计算跨中弯矩32.94×2.97²/8=36.32kN.m32.94×0.5×3.4=56kN400-35=365mm，b=200mm36.32×1000000/14.3/200/365²=0.0951－(1－2×0.095)^0.5=0.10.5×(1+(1-2×0.095)^0.5)=0.951000000×36.32/0.95/360/365=291mm²0.25×200×400×0.01=200mm²梁底受力钢筋选用2C16（As=402mm²），梁顶配筋与梁底一致。。0.7×1.43×200×365/1000=73.07kNV=56kN<73.07kN，故按构造要求配置箍筋；；×0.28=0.28×1.43/360=0.111%故梯梁箍筋选配C8@200，实际配箍率为0.502%，故满足要求。10.基础设计依据地质土层的情况，本设计基础采用独立基础；基础持力层选用砾砂，未修正地基承载力特征值为265kPa；根据内力组合表，查到边柱和中柱控制内力，分别对其进行基础设计；控制内力如下表所示。混凝土采用C30，钢筋采用HRB400，相应的参数：fc=14.3kN/m²、ft=1.43kN/m²、fy=360kN/m²。表10-1一层柱底控制内力控制内力柱编号N(kN)M(kN.m)V(kN)边柱标准值1954.8820.73-7.98设计值2602.1627.84-10.71中柱标准值2389.69-18.717.19设计值3195.2-25.19.6510.1边柱独立基础设计10.1.1边柱基础底面尺寸确定基础埋深为基底至室外地面的高度，假设基础高度为750m，故基础埋深d为0.75+0.55=1.3m，由持力层土层参数查规范可知：深度修正系数为4.4。基底以上土的加权平均重度：17.4kN/m³深度修正后地基承载力特征值：265+4.4×17.4×(1.3-0.5)=326.25kpa1.3+0.45/2=1.525m边柱柱底轴力标准值为：1954.88kN边柱基底计算面积1954.88/(326.25-20×1.525)=6.61m²，由于柱底偏心距的存在，基底计算面积增大10%，即1.1×6.61=7.27m，一般l/b=（1.2~2.0），取基础长度为3.2m，宽度为2.3m，基底面积为7.36>7.27mm²,满足要求，另外基础宽度小于3m，无需进行宽度修正。10.1.2持力层承载力验算20×1.525×7.36=224.48kN基底弯矩20.73+7.98×0.75=26.7kN.m偏心距26.7/2179.36=0.012m<L/6=3.2/6=0.533m。基底平均压力值： （(224.48+1954.88)/7.36=296.11<fa=326.25kpa，故满足要求。 基底边缘的最大压力值:296.11×(1+6×0.012/3.2)=302.77<1.2fa=391.5kpa，故满足要求。10.1.3基础高度验算（1）计算基底净反力边柱柱底内力设计值F=2602.16kN、V=-10.71kN、M=27.84kN.m基底弯矩设计值27.84-10.71×0.75=19.81kN.m27.84-10.71×0.75=19.81kN.m基础边缘处的最大和最小净反力为：2602.16×(1±6×0.008/3.2)/7.36=358.86kpa/348.25kpa基础冲切验算基础受冲切承载力应满足如下公式：基础有效高度ho=h-50=750-50=700mm0.6m0.6+2×0.7=2m0.5×(0.6+2)=1.3m由于h0小于800mm，故0.7×1×1.43×1300×700/1000=910.91kN0.7×1×1.43×1300×700/1000=910.91kN358.86×1.357=486.97kN<910.91kN，故满足冲切验算。由于，故满足冲切验算。10.1.4基础配筋计算 （1）柱边（1-1截面）：对于此处偏心荷载可以取和的平均值。图11-1配筋验算示意图(3.2+0.6)×(358.86-348.25)/(2×3.2)=6.3kpa348.25+6.3=354.55kpa(358.86+354.55)/2=356.71kpa(3.2-0.6)²×(2×2.3+0.6)=35.15m³356.71×35.15/24=522.46kN.m0.9×700×360=226800N/mm522.46×1000000/226800=2303.6mm²每米宽配筋面积：2303.6/2.3=1001.6mm²/m，故每延米最小配筋面积为0.15%×1000×750=1125mm²/m。选配C12@100，面积为1131mm²/m>max(1001.6mm²,1125mm²)，满足要求。（2）柱边（2-2截面）：(358.86+348.25)/2=353.56kpa(2.3-0.6)²×(2×3.2+0.6)=20.23m³353.56×20.23/24=298.02kN.m0.9×(700-16)×360=220320N/mm298.02×1000000/220320=1344.8mm²每米宽配筋面积：1344.8/3.2=420.3mm²/m故每延米最小配筋面积为0.15%×1000×750=1125mm²/m。选配C12@100，面积为1131mm²/m>max(420.3mm²,1125mm²)，满足要求。10.2中柱独立基础设计10.2.1中柱基础底面尺寸确定11-2中柱基础计算简图中柱轴力标准值Fk=2389.69kN，合力F=2Fk=4779.38kN，l1=3000mm。。对左中柱点弯矩取矩2389.69×3/4779.38=1.5mlo=(1/2~2/3)l1=1.5~2m，取lo为1.8m，故基础长度l=2(xo+lo)=6.6m，基底压力均匀分布。边柱基底计算面积：4779.38/6.6/(326.25-20×1.525)=2.45m，取b=2.5m。10.2.2持力层承载力验算 (20×1.525)×2.5×6.6=503.25kN基底平均压应力为： (503.25+4779.38)/16.5=320.16<fa=326.25kpa，满足要求。10.2.3按静定梁计算基础内力图11-3中柱基础内力简图中柱柱底内力设计值F=3195.2kN、V=9.65kN、M=-25.1kN.m基础沿纵向净反力： 3195.2×2/6.6=968.2kN/m最大负弯矩： 0.5×968.2×6.6/2×6.6/2-3195.2×(6.6×0.5-1.8)=479.05kN.m最大正弯矩： 0.5×968.2×1.8×1.8=1568.48kN.m10.2.4基础高度验算（1）基础冲切验算基础受冲切承载力应满足如下公式：基础有效高度ho=h-50=750-50=700mm0.6m0.6+2×0.7=2m0.5×(0.6+2)=1.3m由于h0