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1、前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是对大学所学知识的综合、深化、扩宽、总结的重要阶段。本次毕业设计题目是锦江之星商务酒店设计。在毕业设计前期，我阅读了相关参考文献，温习了以前的课程如结构力学、钢筋混凝土构件设计等等，并认真阅读了三大规范（建筑抗震设计规范混凝土规范高层建筑混凝土结构技术规程）。在毕业设计中期，将所学基本知识、规范融合一体进行建筑和结构设计，在此期间并得到了老师的详细指正。在毕业设计后期，主要对所计算的文档进行整理、绘制施工图、总结毕业设计的心得。本毕业设计的结构类型为框架结构，该计算书包含在水平荷载和竖向荷载的作用下的一榀框架内力计算、框架内力组合、截面设计、正
2、常使用极限状态下的验算、基础和楼梯设计、以及PKPM软件电算结果。该框架结构的计算以手算一榀框架内力为主，加上PKPM软件电算的结果。由于自己水平有限，难免有不妥之处，敬请各位老师批评和指正。 宁致远二年一一年十二月一日目录前言1任务书5摘要9第一章 建筑设计13第1节概述13第2节平面设计14第3节剖面设计14第4节交通部分及防火设计15第二章 结构设计17第1节结构设计说明17第2节结构布置及重力荷载代表值计算19第3节框架梁、柱刚度计算27第4节框架结构变形验算29第三章 框架内力计算33第1节横向水平地震作用下的框架内力计算33第2节竖向荷载作用下的框架结构内力计算37第四章 框架结构
3、内力组合53第1节框架梁内力组合53第2节框架柱的内力组合68第3节框架内力调整76第五章 截面设计81第1节框架梁截面设计81第2节框架柱截面设计91第3节框架节点抗震验算101第六章 正常使用承载力极限状态验算105第七章 基础设计107第1节基础设计总说明107第2节地基承载力验算及基础内力计算109第3节 基础配筋计算115第八章 楼梯设计117第1节楼梯设计说明117第2节楼梯梯段板设计118第3节平台板设计119第4节平台梁的设计120第九章 框架结构电算123第1节框架结构设计信息123第2节位移输出文件135第3节周期、地震力与振型输出文件145致谢153参考资料154 系 土
4、木工程系 系 主 任 李哲 批准日期 11，8，28 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 土木工程系 系 土木工程 专业 土木083 班 学生 宁致远 一、毕业设计(论文)课题 锦江之星商务酒店设计 二、毕业设计(论文)工作自 2011 年 8月 28 日起至 2011 年 12 月 24 日止 三、毕业设计(论文)进行地点 教2楼-323 四、毕业设计(论文)的内容要求 建筑规模：主要房间有：门厅、客房（标准间）、餐厅、大小会议室、办公室、商务中心、服务用房、休息室、仓库、公共卫生间等。总建筑面积：5000m2。建筑层数：七层。结构形式：钢筋混凝土框架结构。建筑的耐久年限为50年，耐火等级为
5、二级。自然条件：基本风压0.35KN/m2，基本雪压0.2KN/m2，地面粗糙度B类，类场地，设防烈度8度、一组。地质概况，自然地表下1米内为填土，填土下层为5米厚黄土状土，再下为3米厚砂质粘土，再下层为砾石层，地下水位为-5.4米，建筑场地为类场地土，各土层的地基承载力为标准值如下：黄土壮土fk=150KN/ m2；砂质粘土fk=220-270KN/ m2砾石层fk=300-400KN/ m2 在上述给定的自然条件、建筑规模下，设计大学生活动中心，设计内容包括二大部分： （一）建筑设计部分 1建筑方案设计与初步设计：根据使用功能及条件，确定建筑方案，进行初步设计，绘出平、立、剖面草图，经指导
6、老师修改后进行下一步设计。 2建筑施工图设计：在初步设计基础上，绘制建筑施工图。设计深度应满足施工、安装及预算要求，图面应详尽表现建筑物的各有关部分。内容包括：总平面图、平面图、剖面图、立面图、屋顶平面图、变形缝设计、建筑构造详图、门窗明细表、建筑用料说明表和总说明。 3写建筑设计说明书：主要内容包括工程概况及设计依据和设计原则；总平面设计、平面设计、交通部分设计、立面设计、剖面设计和构造设计等的设计意图及方案说明；建筑规模及经济技术指标等。 4图纸要求：2号图纸56张,其中铅笔绘制1-2张，其余用计算机（APM软件）绘制；各图均按规范绘制，要求图面布局均匀，线型分明，字迹工整，要求所用图纸上
7、的字体用仿宋体书写。 （二）结构设计部分 1确定上部结构方案，进行结构布置；确定各构件定位尺寸；绘制结构布置草图，为结构计算提供依据。 2基础方案：分析地基条件，确定基础形式；进行基础平面布置，确定基础埋深。 3结构计算：验算在地震荷载作用下，结构的层间位移；计算一榀横向、纵向框架（排架）的内力，并进行内力组合；进行框架（排架）柱的配筋计算；利用计算机对框架（排架）进行内力计算及配筋，并对计算结果进行分析。 4绘制结构施工图：要求图纸应符合规范规定，应有手绘铅笔图和计算机绘图。内容包括结构平面布置图、计算单元配筋图、基础平面布置图。 5结构说明书和计算书：包括结构设计提纲；选用结构方案的理由和
8、设计依据；全部结构计算书。 （三）设计成果 1. 开题报告。 2设计说明计算书一份：装订次序是封面、设计任务书、评阅人及指导教师评分意见、答辩考核意见、中文摘要、英文摘要、目录、正文、小结及参考文献，其中正文中应反映出建筑设计思路及成果，结构选型，方案比较，编写的结构设计提纲，主要设计计算参数的选定，对各种问题的处理，完整的计算步骤，数据及图表等。 3 设计图纸一套：建筑图78张，结构图56张。计算机（PKPM软件）、铅笔绘制；各图均按房屋建筑制图统一标准GB/T500012001绘制，要求图面布局均匀，线型分明，字迹工整，要求所用图纸上的字体用仿宋体书写。 4外文资料翻译报告：阅读与毕业设计
9、相关的外文文章至少3篇，并翻译2000字以上的外文文章一篇。 负责指导教师 指 导 教 师 接受设计论文任务开始执行日期 学生签名 摘要本设计为锦江之星商务酒店设计，设计层数为七层，建筑面积为8300m2，结构形式选用多层混凝土框架结构。建筑设计部分包括平面设计、立面设计、剖面设计，楼梯设计，屋面设计及建筑构造。本设计1层为大厅、餐厅和多功能办公室，2-7层为标准间，每层设有单跑普通楼梯，电梯等，并要满足防火要求。建筑总高度为27.75m屋面为上人屋面。结构计算部分包括横向水平地震作用下的框架设计和基础设计。在确定框架布局之后，首先进行了重力荷载代表值的计算,利用顶点位移法求出自振周期，按底部
10、剪力法计算水平地震荷载作用，求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。然后计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，找出最不利的一组或几组内力组合，内力组合在excel表中计算。选取最不利内力的结果计算配筋并绘图。梁的配筋尽量一致，柱的配筋尽量一致。结合本设计结构的实际特点，基础选用柱下筏形基础，楼梯则采用板式楼梯。关键词：商务酒店；钢筋混凝土；框架结构 ABSTRACTThis design is for the hotle building number 7 of Jinjiang Business Hotle.It is the total architectural ar
11、ea is about 8300square meters and the structure of this building is steel reinforced concrete frame structure. During the architectural design stage, the plane design, vertical plane design, the cross-section design, the stair design, the roof design and architect structure are made. Since this buil
12、ding is steel reinforced concrete frame structure, the design of the bathroom, kitchen and other small rooms will affect the design of the secondary beam and the calculation of the structure. With the total height of 27.75 m.eters, this 7-floor building is really low, then the communication stairs c
13、an meet the requirements. The residents cannot get on the roof of the building. The structural calculation and design part includes the calculation and design of one floor concrete plate, frame (namely beam and column), one staircase and foundation. When the direction of the frames is determined, fi
14、rstly the weight of each floor is calculated. Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak- displacement method, then the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of
15、the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made
16、by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The steel design of beams and columns are adjusted to be the
17、same as soon as possible. According to the structural characteristic of this building, the strip foundation is used because of its good integrity. The stair case adopts concrete plate stair case. KEY WORDS: Business Hotle；reinforced concrete structure；frame structure1 建筑设计11 概述 1.1.1 工程概况（1）项目名称：锦江之
18、星商务酒店设计（2）建设地点：西安市（3）建筑面积：8300平米（4）建筑层数：7层（5）建筑物高度：27.750米（6）场地类别：类（7）抗震设防烈度：8度（8）建筑耐火等级：二级1.1.2 使用要求主体部分共有两部楼梯，安装乙级防火门。第一层设有20-30平米男女卫生间一座，并有洗手池。1.1.3设计依据（1）根据任务书对建筑的使用功能的要求与设计基本条件。（2）依据设计中涉及到的相关规范与教材。.混凝土结构设计规范GB50010-2010.建筑抗震设计规范GB50011-2010.建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版).建筑抗震设防分类标准GB50223-2008.建筑
19、结构制图标准GB/T50105-2010建筑设计防火规范GB50016200612 平面设计1.2.1 平面形式的布置及变形缝的设置该建筑为内廊式，廊较宽，给人以舒适开阔之感。各使用房间都沿廊布置，联系简单明了，同时该建筑布局紧凑，符合节约用地原则，也为立面设计创造了条件。该建筑分为两个主题部分，主体部分设有变形缝。变形缝间距为200mm。主体部分自西向东共有两部楼梯，正中间设有门厅，进入门厅分三个方向疏散人流。总共有两部楼梯和两部电梯，满足人流疏通的条件。1.2.2 柱网尺寸（1）柱距该设计要求是框架结构，为了能满足其使用功能要求和房间布置，而采用7.5m的柱距进行设计。（2）跨度主体横向采
20、用三跨，两边各跨均为5.7m，中间一跨为2.4m，中间设为走廊。因而大部分柱网为5.7m7.5m，走廊为7.27.5m。1.2.3 立面设计建筑立面，指的是建筑和建筑的外部空间直接接触的界面，以及其展现出来的形象和构成的方式，或称建筑内外空间界面处的构件及其组合方式的统称，建筑立面分为建筑外立面和建筑内立面。（1）该建筑体形较为规则，基本形体采用长方形，所以立面上较为大气简洁。（2）此建筑主体部分采用对称式布局：建筑有明显的中轴线，使建筑显得肃穆庄严。1.3 剖面设计1.3.1建筑层高的确定层高:底层层高采用4.2m ，一般层采用3.6m的层高，建筑总高度：28.350m，室内外高差为0.45
21、m。1.3.2室内外高差的确定为了建筑物的防潮，亦为了防止在雨天雨水倒灌，而要设置室内外高差，本设计室内外高差定为450mm，共设置3个台阶。1.3.3屋面排水设计由于本楼屋面为不上人屋面，因此设置了女儿墙（高900mm），建筑采用有组织排水，将落水管布置于室外。1.4 交通部分及防火设计1.4.1交通部分（1）楼梯该建筑共设有4部楼梯，主要作用为疏散人流使用，且楼梯的布置满足规范规定的“位于两个安全出入口之间的房间至最近的外部出口或楼梯间的距离为22m”的要求。（2）走廊由于该建筑人流量较小，因此走道宽度本应符合常规即可，为了使用方便，将其设为2400mm，均能满足办公建筑设计规范规范规定的
22、最小宽度1800mm。1.4.2防火本设计共分为两个防火分区，主体部分为一个防火分区，南北走向部分为一个防火分区，中间并设有防火门。主体部分的两个楼梯设为防火楼梯，也设有防火门。该设计防火措施齐全，而且楼梯数量也足够，能够在发生火灾后有序并且安全撤离人群。1.4.3防火要求防火规范对一级耐火等级的建筑防火墙的耐火极限要求4h，而一般的240mm厚的砌体墙或混凝土墙的耐火极限为5h，因此本设计中的防火墙由240mm的砌体墙来实现，是完全满足规范要求的。2结构设计2.1 结构设计说明2.1.1工程概况 (1) 工程名称：锦江之星商务酒店设计 (2) 建设地点：陕西省西安市 (3) 建筑层数：七层(
23、1层为大厅、餐厅、客房、商务中心和多功能办公室，2-7层为标准间和工作人员用房) (4) 建筑面积：8300 m2 (5) 结构类型：钢筋混凝土框架结构 (6) 建筑结构高度：27.35 m (7) 抗震设防烈度：8度 (8) 建筑耐火等级：二级 (9) 场地类型：三类 (10) 自然条件：基本风压0.35kN/m2，基本雪压0.2kN/m2，地面粗糙度B类 （11）地质概况，自然地表下1米内为填土，填土下层为5米厚黄土状土，再下层为3米厚砂质粘土，再下层为砾石层，地下水位为-5.4米，建筑场地为类场地土，各土层的地基承载力为标准值如下：黄土状土，砂质粘土，砾石层2.1.2设计依据 本工程应遵
24、守主要结构设计规范 1.建筑结构荷载规范 GB 50009-2001 2.混凝土结构设计规范 GB 50010-2010 3.建筑抗震设计规范 GB 500112010 4.高层建筑混凝土结构技术规程 （JGJ3一2010） 5.高层建筑箱形与筏形基础技术规范 (JGJ699)抗震设计等级：该工程抗震设计烈度8度，场地类型类，抗震等级为二级。2.1.3结构布置说明本工程主体为七层钢筋混凝土框架结构，1层为大厅、餐厅、卫生间、商务中心和多功能办公室，27层为标准间和管理人员用房。建筑结构总高度为27.35m，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.20g,设计地震分组为第二组，框架结构抗震等
25、级为二级，结构正常使用年限为50年。室内设计标高为0.000 m，相对于绝对标高535.3m,室内外高差为450mm。在结构设计计算中，首先进行结构选型和结构布置，确定承重体系。在计算荷载之前，根据设计经验初估了梁、柱截面尺寸，并进行了验算。2.1.4竖向荷载作用在计算单元范围内的纵向框架梁的自重、纵向墙体的自重以及纵向天沟的自重以集中力的形式作用在各节点上。竖向荷载作用下框架的内力采用弯矩二次分配法计算。梁端和柱端弯矩计算后，梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力和梁端弯矩引起的剪力相叠加而得到，柱轴力可由梁端剪力和节点集中荷载叠加得到。2.1.5地震作用通过定点位移法求出横向框架自振周期，横
26、向地震作用计算，采用底部剪力法，求得单元框架柱剪力，运用D值法，求得柱上下端的弯矩，通过节点平衡得出梁端弯矩，由此得到水平地震作用下梁柱弯矩和梁端剪力及柱轴力，并进了变性验算 2.1.6内力组合 根据结构类型、地震设防烈度、房屋高度等因素，由抗震规范确定该框架结构抗震等级为二级。梁、柱的内力组合：根据结构规范和抗震规范考虑两种内力组合形式： 2.1.7配筋计算由于本工程按8度设防区设计，因此进行了抗震设计，形成延性框架。其设计原则是：“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”。 2.1.8基础设计根据提供工程资料，选用筏板基础进行设计2.2 结构布置及重力荷载代表值计算2.2.1 结构布置该建筑为商
27、务酒店，一层为大厅、办公室、商务中心和餐厅，二七层为标准间，有较大空间，房间安排合理，可考虑采用框架结构。楼层为7层，结构主体高度为27.35米。该工程采用全现浇结构体系， 结构平面布置图见图2-1图2-1结构平面布置图框架结构承重方案的选择：竖向荷载的传力途径：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，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本楼框架的承重方案主要为横纵向框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。横向框架如图2-2所示，纵向框架如图2-3所示：图2-2横向框架简图图2-3纵向框架简图2.2.2梁柱截面设计：
28、框架梁截面高度一般取梁跨度1/12至1/8，本方案框架梁取1/10，截面宽度取(1/2)h，且不宜小于1/2柱宽。次梁的截面高度一般取梁跨度的1/18至1/15。 由上述分析可初步确定梁截面尺寸，如表2-1所示： 表2-1 梁截面设计表层数砼等级框架梁（bh)次梁L1（bh)次梁L2(bh)AB、CD跨BC跨纵框架6-7C303505503507003507003005003005001-5C40350600400800400800300500300500柱截面设计：框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算： (1) 柱组合的轴向压力设计值N=Fg E n式中：考虑地震作用组合后柱轴
29、向压力增大系数。F 按简支状态计算柱的负载面积。 gE折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取12KN/m2。n 为验算截面以上的楼层层数。(2) AcN/uNfc 式中：uN 框架柱轴压比限值，本方案抗震等级为二级，查抗震规范可知取为0.75。 fc 混凝土心轴抗压强度设计值计算过程: 由图知边柱负载面积为：7.52.85,中柱负载面积为：7.56.45 由式：AcN/uNfc 得：边柱：Ac 1.37.52.8512 1037/(0.816.7)174711.83 mm2中柱：Ac 1.257.56.4512103 7/(0.816.7)380192.74 mm2 如果取柱截面为正
30、方形,则边柱和中柱截面高度分别取：418 mm和616.6 mm。则有一层、二层柱选用截面尺寸为 700mm700 mm ，三、四、五、六、七层选用截面尺寸为 600mm600 mm 。基础选用筏板基础，基础埋深取2.4m，肋梁高度取1.2m。根据结构计算简图27层柱高度即为层高取3.6m ，底层柱高度为：=4.2+0.45+2.4-1.2-0.1=5.75m2.2.3框架构件尺寸表表2-2 框架构件尺寸表层数构件砼等级b/mmh/mmL/m1主梁AB跨C403506005.7主梁BC跨C404008007.2纵框架梁C404008007.5次梁L1C403005005.7次梁L2C40300
31、5007.5柱C407007005.752主梁AB跨C403506005.7主梁BC跨C404008007.2纵框架梁C404008007.5次梁L1C403005005.7次梁L2C403005007.5柱C407007003.63-5主梁AB跨C303506005.7主梁BC跨C304008007.2纵框架梁C304008007.5次梁L1C303005005.7次梁L2C303005007.5柱C306006003.66-7主梁AB跨C303506005.7主梁BC跨C304008007.2纵框架梁C304008007.5次梁L1C303005005.7次梁L2C303005007.5柱
32、C306006003.62.2.4重力荷载计算1、屋面的永久荷载标准值 屋面： 30厚细石混凝土保护层 220.33=0.66kN 三毡四油防水层 0.4 kN 20厚水泥砂浆找平层 200.02=0.4 kN 150厚水泥蛭石保温层 15050.15=0.75kN 100厚钢筋混凝土板 250.1=2.5 kN V型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN 合计 = 4.96kN 2、27层楼面的永久荷载标准值：水磨石地面（10mm面层，20mm水泥砂浆打底） 0.65 kN 素水泥面 200.03=0.6 kN30厚1:3干硬性水泥砂浆粘接层 200.03=0.6 kN100厚钢筋混凝土板 250.1
33、=2.5 kN V型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN 合计 =3.25 kN3、查荷载规范屋面及楼面可变荷载标准值 上人屋面均布荷载标准值 2.0 KN 楼面活荷载标准值 2.0 KN 屋面雪荷载标准值 0.25 KN4、梁柱重力荷载计算如表2-3所示表2-3梁、柱重力荷载计算表层数构件b/mh/mgL/mnGi/KNGi/KN1边横梁0.350.6251.055.55102763431中横梁0.40.8251.058.46.55273纵框架梁0.40.8251.058.46.816914次梁L10.30.5251.053.97.358232次梁L20.30.5251.053.96.88214柱0
34、.70.7251.113.55.652015232边横梁0.350.6251.055.55102762851中横梁0.40.8251.058.46.55273纵框架梁0.40.8251.058.46.816914次梁L10.30.5251.053.97.358232次梁L20.30.5251.053.96.88214柱0.70.7251.113.43.5209433-7边横梁0.350.6251.055.55102762601中横梁0.40.8251.058.46.55273纵框架梁0.40.8251.058.46.816914次梁L10.30.5251.053.97.358232次梁L20.
35、30.5251.053.96.88214柱0.60.6251.19.93.520693注:表中为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系系数，g表示单位长度构件重力荷载，n为构件数量;梁长度取净长，柱长度取净高。5、墙体、门、窗重力荷载计算外墙为240 mm 黏土空心砖，外墙体贴瓷砖（0.5 KN/），外墙面为20mm厚水泥砂浆抹灰，则外墙单位单位墙面重力荷载为： 0.5+200.020+100.24=3.3KN/内墙为240mm黏土空心砖，两侧均为20mm厚水泥砂浆抹灰，则内墙单位面积重力荷载为： 200.020+100.242.8KN/挑檐为240mm厚黏土空心砖，外墙面贴瓷砖（0
36、.5KN/)，内墙面为20mm厚水泥砂浆抹面，则挑檐单位面积重力荷载为： 0.5+200.020+100.243.3 KN/钢铁门（包括玻璃门）单位面积重力荷载取0.45KN/；铝合金窗单位面积重力荷载取0.4KN/。表2-4 幕墙、门、窗重力荷载计算表门0.45KN/窗0.4KN/4、重力荷载代表值计算集中在各楼层标高处的重力荷载代表值包括：楼面或屋面自重的标准值、50%楼面活载或50%屋面雪载，墙重、柱取上下各半层的标准值之和。1、底层重力荷载代表值G1恒载:二层现浇楼板重 3.25(3.4255.316+43.14)=1504.23kN 二层框架梁自重 276+273+914=1463k
37、N 二层次梁自重 232+214=446kN 二层墙重的一半 0.5 3.3（96.8+68.4+16.2）+2.8（145.64+124.2）+0.450.92.216+0.41.82.217=697.68kN 二层框架柱自重 9430.5=471.5kN 一层框架柱自重 15230.5=761.5kN 一层墙重的一半 0.5 3.3（20.026+68.4+16.2）+2.8（20.76+7.153.14）+0.45（1.82.2+0.92.28)=640.24kN 雨篷重 25 (3.07.50.1+3.03.60.10）=83.25kN活载：楼面活载 2.0(3.4255.316+43
38、.14)0.5=462.84kN 雨篷活载 0.5（3.07.5+3.03.6）0.5=8.33kN G1=1504.23+1463+446+697.68+471.5+761.5+640.24+83.25+462.84+8.33=6858.57KN2、二层重力荷载代表值G2恒载:三层现浇楼板重 1504.23kN 三层框架梁自重 1463kN 三层次梁自重 446kN 三层墙重的一半 697.68kN 三层框架柱自重 6930.5=346.5kN 二层框架柱自重 471.5kN 二层墙重的一半 697.68kN活载：楼面活载 462.84kN G2= 1504.23+1463+ 446+697.68+346.5+ 471.5+ 697.68+ 462.84 =6658.37KN3、三到六层的重力荷载代表值分别为G3=G4=G5=G6恒载:四层现浇楼板重 1504.23kN 四层框架梁自重 1463kN 四层次梁自重 446kN 四层墙重的一半 697.68kN 四层框架柱自重 346.5kN 三层框架柱自重 346.5kN 三层墙重的一半 697.68kN活载：楼面活载 462.84kN G3=1504.23+1463+446+697.68+346.5+346.5+697.68+462.84=5964.43KN4、顶层的重力荷载代表值为G7恒载:顶层现浇楼板重
