灯塔市假日快捷酒店建筑结构设计.docx

本科论文本科生毕业设计（论文）独创性声明本人声明所呈交的毕业设计（论文）是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本设计（论文）中没有抄袭他人研究成果和伪造数据等行为。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。设计（论文）作者签名： 日期： 本科生毕业设计（论文）使用授权声明沈阳城市学院有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业设计（论文）的复印件和磁盘，允许毕业设计（论文）被查阅和借阅。本人授权沈阳城市学院可以将本科毕业设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复印手段保存、汇编毕业设计（论文）。设计（论文）作者签名： 日期： 指 导 教 师 签 名： 日期： 本科论文目 录摘 要IAbstractII引 言11 建筑方面31.1 建筑方案论述31.2 建筑设计说明42 结构方面72.1 结构设计基本说明72.2 截面设计92.3 荷载汇集102.4 框架内力分析112.5 板式楼梯计算1062.6 基础的设计109结 语115参考文献117附件1 建筑图纸119附件2 结构图纸121致 谢123本科论文本科论文摘 要土木工程是建筑行业中非常重要的组成部分，土木工程又可以大致的分为土建和道桥，土木工程还包含了各种建筑材料、设备和建筑方面所进行的一些技术活动，也包括了工程建设的对象，像各种工程设施、楼房、道路、铁路。毕业设计是当代大学生在大学期间最后的一次作业。毕业设计对于每个大学生来说都十分的重要，这不仅仅是关乎着毕业，还关乎着在我们未来走入社会能否真正独立完成自己工作任务的一次检验只有我们靠着自己的努力，去完成它，在毕业之后我们才能走的更远。本次毕业设计我进行的题目是灯塔市假日快捷酒店建筑结构设计，设计的建筑图纸、结构图纸、说明书一定要仔细严谨，涉及计算的内容也要反复计算，不要出错。设计在贯彻使实用、经济、绿色的前提下根据任务书的要求，做出建筑图与结构图及设计说明书。在做建筑图的时候，要确保宾馆空间分布的合理，各个房间分布的合理，不同的场所有不同的作用，房间里都应该有好的采光，设施一定都要完善；在做结构图的时候，需要布置梁、板、柱、楼梯。在确定建筑物的整体框架布局之后，严格按照设计规范进行各种荷载的计算，同时进行结构内力的计算，排除掉不合理的因素，之后进行配筋计算，完成后根据计算结果做出毕业设计说明书。关键词：建筑设计，结构设计，抗震设计，荷载计算，配筋计算AbstractCivil engineering is a very important part of the construction industry, civil engineering can be roughly divided into civil engineering and road and bridge, civil engineering also includes a variety of building materials, equipment and construction of some technical activities, but also includes the object of engineering construction, such as various engineering facilities, buildings, roads, railways.Graduation project is the last assignment of contemporary college students. Graduation project is very important for every college student. It's not only about graduation, but also about whether we can truly complete our own work independently in the future. Only by our own efforts, we can complete it. After graduation, we can go further.The topic of this graduation project is the architectural structure design of Holiday Inn lighthouse. The architectural drawings, structural drawings and instructions must be careful and rigorous, and the contents involved in the calculation must be calculated repeatedly without any mistakes. Under the premise of being practical, economical and green, the design shall make architectural drawings, structural drawings and design instructions according to the requirements of the assignment. When making architectural drawings, it is necessary to ensure the reasonable spatial distribution of the hotel, the reasonable distribution of each room, different places with different functions, good lighting in the room, and perfect facilities; when making structural drawings, it is necessary to arrange beams, plates, columns and stairs. After the overall framework layout of the building is determined, various loads are calculated in strict accordance with the design specifications, and the internal force of the structure is calculated at the same time to eliminate unreasonable factors, then the reinforcement calculation is carried out, and the graduation design specification is made according to the calculation results.Keywords:Architectural design, structural design, seismic design, load calculation, reinforcement calculation 引 言近年来，许多桥梁、公路、铁路的建设和使用给各个地区的经济发展带来了非常大的帮助，同时经济的发展也促进了土木建筑行业的发展，两者互相促进，并且在未来，随着经济的不断进步，科学的不断进步，新材料新技术的不断出现，土木工程这个行业也将越来越重要，而当代大学生因为各种因素很少选择这门行业，所以，选择了这门行业的我更是要好好学习，为未来的建筑业添一份力。毕业设计是当代大学生都必须在毕业前完成的一个非常重要的课题，它综合了我们大学四年学到过所有的知识，包括了很多我们在课上学到过的知识，还包括很多规范上的知识，有学过的，也有没学过的，总之这次毕业设计是对大学期间学过的专业知识的一个总结，作为一名大学生，我们应该认真对待这最后一次学校给我们布置的任务，完成我们学习生涯的最后一次作业。在本次设计中，我设计的是灯塔市假日快捷酒店建筑结构设计，在真正进行毕业设计的时候，我才发现了原来自身有这么多不足的地方，还有太多的东西需要去学习，所以在设计前我重新复习了很多大学课本上的专业知识，重新温习了大学学过的知识，像一些计算公式，规范上的内容，一些梁柱板尺寸取值的要求，在一切都准备好之后，我才开始进行这次的毕业设计。首先，按照任务书的要求，我先进行设计的是宾馆的建筑图纸，在很长时间没用软件的情况下，我用了几天的时间去熟悉整个软件，并且简单构思了宾馆大体的空间布局，一开始设计的很顺利，不过中期在反复观看的时候发现了很多不合理的地方，之后也上网查了很多资料，学到了很多新的知识，不懂的地方也询问了指导教师，在老师的帮助下，完成了这次建筑图设计，不过由于自己的技术水平很一般，还是有很多不合理的地方然后开始进行宾馆结构图纸的设计，首先是按照建筑图纸的大致设计，用软件绘制轴网，然后添加各种构件的尺寸并在节点处放置，在这期间，我也向老师询问了很多关于构件尺寸的问题，也到网上搜索了很多资料，学习了很多新的知识。初步布置构件后，开始放恒载活载，其中的要求都是按照老师提出的要求并结合我自己在网上查找的资料进行布置的。当宾馆的各个楼层都布置好后，开始组装楼层，之后进行软件的配筋计算，在配筋计算的时候，我建模的宾馆也是1出了很多的错误，像是梁受剪截面不满足，框架柱轴压比超限，我选择解决的方案是减少结构设计中没必要的次梁，还稍微增大了主梁的尺寸，柱子方面我选择了增大了不合理框架柱的尺寸。计算完后开始设计独立基础并进行计算。最后就是进行楼梯和基础的计算，其实并不难，就是将楼梯的尺寸，楼梯上部的荷载，楼梯的跨度等数值代入到现有的公式并得出结果，基础和楼梯的计算差不多，先在软件中查找上部的荷载，并将上部的各种荷载代入公式，将基础的材料查表得到数值后代入公式，求出基础的底面面积，之后计算配筋并计算出钢筋的规格和数量。当建筑部分和结构部分都完成之后，按照学院的要求最后完成计算书的内容，将建筑部分和结构部分的计算，部分内容记录在计算书之内，最后完成毕业设计。1 建筑方面1.1 建筑方案论述本次毕业设计，我设计的是灯塔市假日快捷酒店建筑结构设计，酒店又称宾馆，是可以带给人安全感、舒适感，让使用者能够在宾馆享受到在家一般的感觉。所以，在构思如何设计这座宾馆的时候，我的设计初衷就是让宾馆能让客人们感到舒适、安心。并为客人们提供了休息、进食的场所。设计在满足安全性的前提下，又保证了绿色环保的理念，建筑具有现代化气息1。1.1.1 工程概述（1）项目名称：灯塔市假日快捷酒店建筑结构设计（2）建设地点：灯塔市（3）建筑面积：5308m2（4）建筑层数：61.1.2 设计依据(1)国家标准、规范、规程房屋建筑制图统一标准 (GB/T50001-2010) 建筑设计防火规范 (GB50016-2006) (2)参考书教科书建筑设计资料集(3)沈阳城市学院土木工程专业2020届毕业设计任务书1.1.3 平面设计（1）柱距该建筑为框架结构，为了满足各个房间的使用功能和房间的空间布置，采用4.2m和6.6m和7.5m的柱距进行设计。（2）跨度本建筑横向采用了8跨，两边各跨均为4.2m，中间一跨为2.4m，中间设为走廊。因而大部分柱网为4.2m×6.6m，走廊为2.4×31.8m。1.1.4 立面设计立面设计是在满足其建筑功能的情况下，结合平面的内外部空间组合进行的，通过一些外形上的设计使得整体具有美感，立面的设计也会根据北方的气候特点而进行设计，比如北方天气较冷的因素，同时也要考虑经济性、环保性2。1.1.5 剖面设计(1)建筑层高的确定建筑层高参照宾馆建筑高度标准，设立六层，总高度为21.6m，每层都保证有足够的空间提供给客人。(2)室内外高差的确定室内外高差决定了室内关于散水、雨水倒灌等问题。(3)屋面排水设计 由于这次设计的宾馆是在北方的地区，所以选择了内排水。1.1.6 防火及安全宾馆在火灾预防中主要考虑的是防火材料的布置，像常用的防火板，防火吊顶等，这些都可以在火灾发生的第一时间迅速、有效的疏散人群，并且阻止火势进一步蔓延。建筑设计中也每层都配备了一些灭火器，消防设施3。1.2 建筑设计说明1.2.1 工程设计的主要依据（1）2020届土木工程本科毕业设计任务书（2） 任务书提供的有关建筑设计要求1.2.2 防火（1）主体结构使用年限为50年（2）严格按照国家建筑防火规范进行设计1.2.3 墙体（1）图中墙体标注，砌体中拉结筋做法详情见结施图中详情（2）图中所有的钢筋混凝土构造柱详情详见结施图，门窗过顶梁截面配筋详情见结施图（3）外墙装饰的具体质量和施工规程应符合国家规定的标准1.2.4 屋面（1）屋面排水，建筑找坡2%（2）屋面防水级别为二级，耐用年限为十年。1.2.5 门窗（1）外门窗均采用铝合金门窗，具体详节能设计专篇（2）面积大于1.5m的窗玻璃应按规范采用安全玻璃，有框玻璃应用应满足建筑玻璃应用技术相关规范（3）无框玻璃应采用工程厚的钢化玻璃且玻璃厚度不小于12mm1.2.6 楼梯（1）楼梯栏杆扶手高度1.0m4。（2）垂直杆间距不大于0.11m且设计为儿童不易攀登和防止花盆儿坠落。2 结构方面2.1 结构设计基本说明2.1.1 基本资料（1）气象条件辽宁省灯塔市地区基本雪压0.50kN/m2，基本风压0.50kN/m2。（2）水文及工程地质条件拟建场地位于辽宁省灯塔市，土质分布情况如下表，类场地，7级地震设防烈度，加速度为0.10g；建筑场地类别：类场地；建筑基地的勘察情况，地质结果如下表表2.1 建筑地层一览表序号岩土分类土层深度(m)厚度范围(m)地基承载力(KPa)1杂填土0-10.82002粉质黏土1-2.51.22003中砂2.5-3.41.2200地下水位：-9.2m；冻土深度：-0.9m。2.1.2 设计依据（1）国家标准、规范、规程建筑结构制图标准 （GB/T50105-2010） 建筑结构荷载规范 （GB50009-2012） 混凝土结构设计规范（GB50010-2010） 建筑地基基础设计规范（GB50007-2011） 建筑抗震设计规范 （GB50011-2010） (2)参考书房屋建筑结构设计优化探讨混凝土结构原理与设计建筑框架结构设计的具体方式分析2.1.3 结构布置说明本次设计的宾馆主体为6层钢筋混凝土框架结构，宾馆的建筑结构总高度为21.6m，抗震设防烈度为7度，建筑正常使用的年限为50年。室内外高差为450 mm3。在结构设计计算中，首先进行轴网的绘制、构件尺寸的选择，确定承重单位。在用软件进行荷载金酸之前，先根据网上的一些资料、课本上的知识初估梁，柱的截面尺寸，进行验算后如需修改再进行修改5。2.1.4 地震作用本设计按7级防烈度设计，抗震防类为甲类，地震加速度为0.1g，三级抗震，根据参考书目，抗地震等级达到要求。2.1.5 配筋计算这次设计的宾馆按照7度的抗震设防设计，因此进行了抗震设计，配筋方面主要依靠软件进行计算。2.1.6 基础设计根据学院布置的要求，这次设计选用独立柱形基础进行设计6。2.1.7 结构布置该建筑为宾馆，楼层为6层，结构主体高度为21.6m。该工程采用采用钢筋混凝土框架结构体系，结构平面布置图2.1。图2.1 结构平面布置图2.2 截面设计2.2.1 柱截面设计本次设计的宾馆为丙类建筑，抗震设防烈度为7度，建筑高度为24m，小于24m，所以抗震等级为三级，查表得框架结构轴压比限值=0.859。根据轴压比公式初步估定柱截面尺寸：N/（fc bh）0.85（三级框架）各层的重力荷载代表值按15kN/m2初估边柱负载面积0.6×0.6m2中柱负载面积0.6×0.6m2和0.7×0.7m2 3-2N= 3-3根据上述结果，并考虑其他综合因素，本次设计宾馆的柱截面尺寸为600mm×600mm和700mm×700mm6。取bc=hc=600mm×600mm和700mm×700mm（一层六层）。2.2.2 梁截面设计由挠度、裂度控制：h=(1/81/12)L，b=(1/21/3)h纵向框架梁截面尺寸：hb=(1/81/12)L=（1/81/12)×6600=550mm825mm，取600mmbb=(1/21/3)h=(1/21/3)×600=200mm300mm且bb不应小于0.5bc=300mm则取bb=300mm0.5bc=300mm，bb×hb=300mm×600mm横向框架梁截面尺寸：hb=(1/81/12)L=(1/81/12)×6600=550mm825mm，600mmbb=(1/21/3)h=(1/21/3)×600=200mm300mm且bb不应小于0.5bc=300mm，则取bb=300mm0.5bc=300mmbb×hb=300mm×600mm次梁截面尺寸：hb=(1/181/12)L=(1/181/12)×6600=550mm825mm，取550mmbb=(1/21/3)h=(1/21/3)×700=233.33mm350mm，取250mmbb×hb=250mm×550mm走廊横梁截面尺寸：hb=(1/81/12)L=(1/81/12)×6600=550mm825mm，取550mmbb=(1/21/3)h=(1/21/3)×700=233.33mm350mm，取250mmbb×hb=250mm×550mm2.2.3 板跨度设计边跨：1/40×4800=120mm 取h=120mm走廊：1/40×4800=120mm 取h=120mm2.3 荷载汇集2.3.1 恒载屋面（不上人的屋面）防水层B=2SBS防水卷材3+4 厚 =0.30KN/m21:3水泥砂浆结合层20厚 0.020x20=0.40KN/m2干炉渣找坡(P=1000)最薄处30厚平均100厚 0.100x14=1.40KN/m2挤塑板保温130厚 0.130x0.5=0.07KN/m21:3水泥砂浆找平层30厚 0.020x30=0.60KN/m2混凝土楼板 板底抹20厚 0.020x17=0.34KN/m2 合计3.11 KN/楼面20mm厚大理石地面 0.02×28=0.56kN/m220厚水泥砂浆 0.02×20=0.4kN/m2100mm厚钢筋混凝土板 0.1×25=2.50kN/m220mm厚板下混合砂浆抹灰 0.02×17=0.34kN/m2 合计3.8kN/m2梁重 （考虑梁上抹灰，取梁自重26kN/m3）墙重外墙（200mm厚）内墙抹灰20厚 0.020x17=0.34KN/m2混凝土砌块190厚 0.190x14=2.66KN/m2外侧找平30厚 0.030x20=0.60KN/m2岩棉80厚 0.080x2.5=0.20KN/m2墙面装饰 =1.00KN/m2 合计4.80KN/m内墙（200mm厚）单面抹灰20厚 0.020x20=0.40KN/m2混凝土砌块190厚 0.190x14=2.66KN/m2单面抹灰20厚 0.020x20=0.40KN/m2 合计3.46KN/m2柱 （考虑到柱子抹灰，取柱子自重27kN/m3）门、窗门 0.20kN/m2窗 0.40kN/m22.3.2 活荷载雪活载： 0.50kN/m2风活载： 0.50kN/m2客房等： 2.0 kN/m2厕所： 2.5kN/m2娱乐室： 4.0 kN/m2大厅、走廊、楼梯： 2.0 kN/m2不上人的屋面： 0.5 kN/m22.4 框架内力分析2.4.1 设计参数结构体系框架结构结构材料信息钢筋混凝土结构所在地区全国恒活荷载计算信息施工模拟三风荷载计算信息一般计算方式地震作用计算信息计算水平地震作用是否计算吊车荷载否是否计算人防荷载否是否生成传给基础的刚度否上部结构计算考虑基础结构否施工模拟加载层步长1结构体系框架结构2.4.2 计算控制信息水平力与整体坐标夹角(°)0.00梁刚度放大系数按2010混凝土规范取值否中梁刚度放大系数1.00梁刚度放大系数上限2.00边梁刚度放大系数上限1.50板元细分最大控制长度(m)1.00弹性楼板荷载计算方式平面导荷膜单元类型经典膜元(QA4)考虑梁端刚域否考虑柱端刚域否墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点是结构计算时考虑楼梯刚度否梁与弹性板变形协调是弹性板与梁协调考虑梁向下相对偏移否刚性楼板假定整体指标计算采用强刚，其它计算非强刚梁墙自重扣除与柱重叠部分是楼板自重扣除与梁墙重叠部分否是否输出节点位移否地震内力按全楼弹性板6计算否求解器设定内存0是否考虑 P-Delt 效应否进行屈曲分析否自动计算现浇板自重是2.4.3 风载荷信息执行规范GB50009-2012地面粗糙程度D修正后的基本风压(kN/m2)0.50风荷载计算用阻尼比(%)5.0结构X向基本周期(s)0.98结构Y向基本周期(s)1.17承载力设计时风荷载效应放大系数1.0考虑顺风向风振是多方向风角度考虑横向风振否考虑扭转风振否自动计算结构宽深是风荷载体型系数分段数1第一段最高层号7X迎风0.80X背风-0.50X侧风0.00X挡风1.00Y迎风0.80Y背风-0.50Y侧风0.00Y挡风1.002.4.4 地震信息设计地震分组一按地震动区划图GB18306-2015计算否设防烈度7 (0.1g)场地类别特征周期(s)0.45周期折减系数0.60特征值分析类型WYD-RITZ振型数确定方式用户定义用户定义振型数15按主振型确定地震内力符号否砼框架抗震等级三级抗震构造措施的抗震等级不改变阻尼比确定方法全楼统一结构的阻尼比(%)5.0是否考虑偶然偏心是X向偶然偏心值0.05Y向偶然偏心值0.05偶然偏心计算方法等效扭矩法(传统法)减震隔震附加阻尼比算法强制解耦最大附加阻尼比0.25调整后的水平向减震系数(/)1.00连接单元的有效刚度和阻尼自动采用直接积分法时程计算结果否是否考虑双向地震扭转效应是自动计算最不利地震方向的作用否活荷载重力荷载代表值组合系数0.50地震影响系数最大值0.080罕遇地震影响系数最大值0.500使用自定义地震影响系数曲线否地震作用放大方法全楼统一全楼地震力放大系数1.00是否考虑性能设计否2.4.5 设计信息是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力是是否扭转效应明显否是否自动计算动位移比例系数否第一平动周期方向动位移比例（01）0.50第二平动周期方向动位移比例（01）0.50与柱相连的框架梁端M、V不调整否考虑双向地震时内力调整方式先考虑双向地震再调整梁端负弯矩调幅系数0.85框架梁调幅后不小于简支梁跨中弯矩的倍数0.50非框架梁调幅后不小于简支梁跨中弯矩的倍数0.33梁扭矩折减系数0.40支撑临界角(度) (与竖轴夹角小于此值的支撑将按柱考虑)20按竖向构件内力统计层地震剪力否2.4.6 活荷载信息柱、墙活荷载是否折减否楼面梁活荷载折减不折减考虑活荷不利布置的最高层号0梁活荷载内力放大系数1.002.4.7 构件设计信息柱配筋计算原则单偏压连梁按对称配筋设计否抗震设计的框架梁端配筋考虑受压钢筋是矩形混凝土梁按T形梁配筋否按简化方法计算柱剪跨比（Hn/2h0）是梁压弯设计控制轴压比0.40梁端配筋内力取值位置(0-节点，1-支座边)0.00不计算地震作用时按重力荷载代表值计算柱轴压比否框架柱的轴压比限值按框架结构采用否梁保护层厚度(mm)20柱保护层厚度(mm)202.4.8 材料信息混凝土容重(kN/m3)25.00梁箍筋间距(mm)100柱箍筋间距(mm)1002.4.9 钢筋强度HPB300钢筋强度设计值(N/mm2)270HRB335钢筋强度设计值(N/mm2)300HRB400钢筋强度设计值(N/mm2)3602.4.10 载荷组合结构重要性系数1.00恒载分项系数1.30活载分项系数1.50活荷载组合值系数0.70活荷载频遇值系数0.60活荷载准永久值系数0.50考虑结构设计使用年限的活荷载调整系数1.00风荷载分项系数1.50风荷载组合值系数0.60风荷载频遇值系数0.40风荷载是否参与地震组合否结构重要性系数1.00恒载分项系数1.30活载分项系数1.50活荷载组合值系数0.70活荷载频遇值系数0.60活荷载准永久值系数0.50水平地震力分项系数1.302.4.11 楼层属性表2.2 楼层属性层号塔号属性71标准层661标准层551标准层541标准层431标准层321标准层211标准层12.4.12 塔属性表2.3 塔属性塔号属性值1结构体系框架结构结构X向基本周期(s)0.98结构Y向基本周期(s)1.17水平风荷载体型分段数1分段号1最高层号7挡风系数1.00迎风面系数0.80背风面系数-0.50侧风面系数0.000.2V0调整分段数00.2V0调整时楼层剪力最小倍数0.200.2V0调整时各层框架剪力最大值的倍数1.502.4.13 楼层质量表2.4 各层质心坐标(单位：m)层号塔号质心X质心Y质心Z7129.97113.99121.6006130.11413.96118.0005130.11413.96114.4004130.11413.96110.8003130.11413.9617.2002130.11413.9613.6001129.60013.9840.000表2.5 各层质量和层质量比层号塔号恒载质量(t)活载质量(t)活载质量(不折减)(t)附加质量(t)质量比比值判断711016.120.841.60.00.98满足61962.592.8185.60.01.00满足51962.592.8185.60.01.00满足41962.592.8185.60.00.99满足31962.592.8185.60.01.02满足21962.592.8185.60.01.00满足11377.00.00.00.01.00满足合计6205.7484.7969.40.0图2.2 恒载,活载,层质量分布曲线(塔 1)图2.3 质量比分布曲线(塔 1)2.4.14 构件统计表2.6 各层构件数量、构件材料和层高(单位：m)层号塔号梁数柱数支撑数墙数层高累计高度7110336003.60023.1006110336003.60019.5005110336003.60015.9004110336003.60012.3003110336003.6008.7002110336003.6005.1001110336001.5001.500表2.7 保护层(单位：mm)层号塔号梁保护层柱保护层墙保护层712020061202005120200412020031202002120200112020表2.8 混凝土构件层号塔号梁数(混凝土/主筋)柱数(混凝土/主筋)支撑数(混凝土/主筋)墙数(混凝土/主筋)7185(C30/360)53(C30/360)0(C0/0)0(C0/0)61101(C30/360)53(C30/360)0(C0/0)0(C0/0)51101(C30/360)53(C30/360)0(C0/0)0(C0/0)41101(C30/360)53(C30/360)0(C0/0)0(C0/0)31101(C30/360)53(C30/360)0(C0/0)0(C0/0)21101(C30/360)53(C30/360)0(C0/0)0(C0/0)11101(C30/360)53(C30/360)0(C0/0)0(C0/0)表2.9 箍筋(墙分布筋)层号塔号梁数(箍筋)柱数(箍筋)支撑数(箍筋)墙数(水平/竖向)边缘构件(箍筋)71103(360)36(360)0(0)0(0/0)(270)61103(360)36(360)0(0)0(0/0)(270)51103(360)36(360)0(0)0(0/0)(270)41103(360)36(360)0(0)0(0/0)(270)31103(360)36(360)0(0)0(0/0