高层酒店结构设计计算书.doc

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1、本科毕业设计说明书设计题目：某多用途高层酒店结构设计（方案六） 学 院： 土木工程学院 专 业： 建筑工程 班 级： 建工102班 学 号： 学生姓名： 李 光 灿 指导教师： 黄政华老师 2014年 6 月 8日贵州大学本科毕业设计诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业设计，是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业设计中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。 特此声明。 设计作者签名： 日 期： 2014. 6. 8目录 摘 要V AbstractVI 前 言 1 工程概况1 2 建筑设计12.1、总平面设计12.2立面和剖面设计12.3抗震设计说明2 3 结构

2、方案的确定23.1初步确定梁柱截面尺寸及材料选用33.2 柱截面尺寸34 荷载计算34.1 活荷载标准值计算44.2恒荷载标准值计算5 4.3 主要结构材料105楼梯计算115.1 板式楼梯计算115.1.1计算简图115.1.2梯段板设计115.2平台板设计11 5.2.1板厚确定、荷载计算、内力计算125.1.5配筋计算135.3平台梁设计14 5.3.1 尺寸确定14 5.3.2荷载计算145.3.3内力计算155.3.4配筋计算155.4梁式楼梯计算16 5.4.1几何参数165.4.2可变荷载计算165.4.3材料信息计算175.4.4内力计算18 5.4.5配筋计算20 5.4.5

3、挠度计算21 5.4.5裂缝计算166 电算部分276.1结构设计信息276.2 周期、振型、地震力686.3 结构位移116 结束语160 致谢172 参考文献173 附录174某多用途高层酒店结构设计（6）摘 要毕业设计是专业课学习的最后一个综合实践性教学环节，是对本专业知识系统的整合应用，也是对自己知识掌握的一次很好的实践和巩固。本次毕业设计为贵州省贵阳市某多用途高层酒店结构施工图设计计，该酒店结构层数为24层，其中地下室两层，建筑面积约53691.60。设计任务包含酒店的建筑设计及结构设计，在建筑设计中要根据建筑功能，服务对象，环境等因素，结合任务书的要求以及设计原始资料修改建筑平面图

4、，画立面图，剖面图以及节点详图等施工图。做结构设计时需进行柱网布置，运用PKPM软件建立结构模型、内力计算分析、参数调整、结构构件配筋和出图，此次高层设计手算部分为楼梯，最后得的设计成果应包括结构设计计算书，建筑设计总说明、结构设计总说明、建模文件，建筑施工图，梁、板、柱、楼梯等结构施工图纸。关键词： 框架剪力墙，结构设计，钢筋混凝土结构。High-rise hotel wineshop building (Project 6)Abstract Graduation project is not only the last comprehensive practical teaching li

5、nk of the professional course learning, but also the systematic integrated application of the knowledge of my majority. Besides, it is a good opportunity for me to put what I have learned in to practice and consolidate what I have learned. This graduation project is the structural working drawing de

6、sign for a multi-purpose and high-rise hotel.With an area of 53691.60 square meters,this hotel has 24 stories and two stories of them are used as basements.The design task consists of architectural design and structural design. The modification of working drawings,for example,floor plan, elevation,

7、section, and joint detail design and so on , is based on building function, service object and surroundings and etc. What is more, the certain requirements and basic design date must be taken into consideration. Arrangement of column is needed for the structural design. Apart from this, PKPM design

8、software is also needed to build structure model,to calculate and analyze the internal force, to adjust the parameter,to reinforce the structure and the component,and to plot a paper.Stairs in high-level design require hand computation. The final design should include architectural design and the ca

9、lculation book, explanation of building design,structural layout,a modeling file, architectural working drawing, and the structural construction drawing of beams,plates,columns,and stairs.Key words: frame-shear wall; structure design; reinforced concrete structure前 言毕业设计是工科实现本科培养目标的重要环节。框架剪力墙是高层建筑结构

10、最常用的结构体系，框剪结构的抗剪承载能力强，结构布置灵活，能够为建筑提供较大的建筑空间，又具有很大的抗侧能力。能够适应不同使用功能的需求。框架剪力墙结构适用于高层酒店、写字楼、综合办公楼、商场、住宅等房屋建筑，应用十分广泛。我在黄政华老师的指导和帮助下设计了一栋多用途高层酒店，其结构形式为现浇混凝土框架剪力结构，指导思想明确，设计方案符合实际生产要求，并且能达到毕业设计的效果，我参照相关规范并且结合一些已经建成的项目完成了本工程结构设计。本次毕业设计包括建筑设计和结构设计两个方面。本次设计要求我们把所学的知识运用到设计、施工中去，要求我们熟悉国家有关规范、条例和规程并知道如何去查找规范里的相关

11、条文。因此，通过这次毕业设计，对本学科知识进行一次系统的总结和应用，了解和熟悉结构设计过程，掌握结构设计的基本方法，为做结构设计奠定良好的基础。在此次毕业设计中，我得到了黄政华老师的关心和帮助，并给予我热心的指导，在此对黄老师表示特别的感谢。此外，大学是一个学习和积累的过程，我在大学里所取得的一切成果都离不开各个基础课和专业课老师的指导，在此我向在大学给予帮助的老师表示由衷的感谢。由于毕业设计是一种初步的尝试，涉及专业比较多，加上条件和水平所限，不可避免地存在疏漏与错误，敬请土建学院资深专家、教师批评指正。第一章 工程概况1.1 本建设项目为贵阳市某多用途高层酒店结构设计，总建筑面积53691

12、.60，除夹层和错层外建筑层数为22层，建筑结构长90m（72.9m），宽18m，建筑总高度83.7m 。设计使用年限为50年；抗震设防烈度为6度，抗震设防类别为乙类。第二章 建筑设计2.1、总平面图 本设计为一幢22层多用途高层酒店。该建筑为L形不规则多用途高层结构，它集商业、餐饮、娱乐、办公、住宿于一体，其中住宿为设计主题。在竖向布置上，在建筑功能上：地下室两层，主要用做储物和车库，五层以下作餐饮、休闲、娱乐以及商用，五层以上为标准层，主要为住宿和办公，中部转角处的圆形区域为酒店大厅，大厅每一层的建筑尺寸均不相同，其顶部伸出屋顶做观光厅使用；在平面布置上，建筑结构长90m（72.9米），宽

13、18米，建筑总高度83.7m ，建筑布置要求功能齐全、布置合理，楼梯间和电梯间设置在两端、中间部位，中部核心筒处电梯设有观光电梯，走廊连接楼梯和门厅各部分，且楼梯间设置有防烟前室，以解决房屋中水平和竖向联系和疏散问题，过道的宽度以及楼梯间出口距离符合人流畅通和建筑防火规范的要求。 2.2立面和剖面设计考虑到设计为高层酒店，立面应尽量简洁、有规律、大方得体。建筑剖面考虑的是建筑物各部分高度、建筑层数和空间的结构体系确定房间的标高， 主要考虑房间的使用性质，室内采光、通风及设备和结构类型。综合各种因素，取负一层地下室层高5.8m、房间首层层高5.1m、标准层层高为3.6m。2.3抗震设计说明 本设

14、计为框架剪力墙结构，建筑地点属于6度设防，抗震设防类别为乙类，所以抗震等级为二级，为高度大于60m不规则高层结构设计。因此，水平荷载、竖向荷载、地震作用是结构设计的主要因素，抗震概念设计与理论设计同等重要，要合理、均匀、对称、周边布置剪力墙，增加结构的抗扭转能力、减小结构在水平荷载以及地震作用下的侧移，并合理设置抗震缝。抗震计算时采用振型分解反应谱法进行结构抗震计算。24 建筑细部设计1、建筑热工设计应做到因地制宜，保证室内的热环境要求，发挥投资的经济效益。2、建筑体型设计应有利于减少空调与采暖的冷热负荷，做好建筑围护结构的保温和隔热，以利节能。3、采暖地区的保温隔热标准应符合现行的民用建筑节

15、能设计标准的规定。4、室内应尽量利用天然采光。5、客房之间的送风和排风管道采取消声处理措施。6、大厅内的布置与装修以清新自然为主，卫生间的地面铺有防滑地板砖，内墙墙面粉刷，外墙墙面贴瓷砖。7、 屋面、楼地面，墙体、散水、台阶、门窗等做法详见建筑图。第三章 结构方案确定本结构采用现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构；楼板采用双向板，其竖向荷载沿两个方向传力，可使各杆件受力较均匀，整体性能较好。屋面采用现浇屋面，屋面找坡为材料找坡；楼板、楼梯均采用现浇；框架结构的填充墙及隔墙宜选用轻质粉煤灰砌块，并且与框架结构有可靠的拉结。3.1、初步确定梁柱截面尺寸及材料选定 根据结构构件最小刚度条件、轴压比以及实际工

16、程经验等因素初步估算截面尺寸。初估梁板截面尺寸如下：板厚：取 取120mm横梁：高=（）9000=1125750 取800mm纵梁：高=（）9000=1125750 取800mm梁宽：b=（） 且=11.5 取300mm连续梁：截面高度：h=(1/121/15)*梁的计算跨度 取700mm悬臂梁：常用跨度=4m，梁截面高度：h=(1/51/6)*梁的计算跨度 取700 mm梁宽：b=（） 且=11.5 取300mm构件的具体截面尺寸余祥见图纸。 3.2、柱截面尺寸确定 查规范知本次设计轴压比，由，高宽要求， 以及类似工程参考，初步确定柱的截面尺寸为 具体截面尺寸详见施工图纸。 第四章 基本荷载

17、计算4.1、可变荷载标准值选用 地下室部分：类别客车汽车通道及停车库通风机房走廊、楼梯核武器爆炸作用顶板等效荷载外墙等效静荷载荷载标准值4.0 kN/8.0 kN/3.5 kN/55 kN/25kN/类别消防车汽车通道室外地面荷载配电房荷载标准值20 kN/10 kN/10 kN/注： 客车汽车通道及停车库：停放少于9人的客车，且双向板楼盖尺寸大于6m6m，否则，将车轮布载后，按结构荷载规范附录B换算为等效均布荷载； 消防车汽车通道：总重300kN，且双向板楼盖尺寸大于6m6m，否则，将车轮布载后，按结构荷载规范附录B换算为等效均布荷载； 消防车汽车通道：在设计楼面梁时折减系数为0.8 。 上

18、部结构部分：类别办公楼走廊、门厅、楼梯厕所、盥洗室贮藏室荷载标准值2.5 kN/3.5 kN/2.5 kN/5.0 kN/类别有分隔的蹲厕公共卫生间(包括填料、隔墙)上人屋面荷载标准值8.0 kN/2.0 kN/ 住宅部分：类别住宅（含客厅、餐厅、厨房、卧室）走廊、门厅、楼梯荷载标准值2.5 kN/3.5 kN/类别厕所、盥洗室设浴缸、坐厕的卫生间贮藏室入户花园荷载标准值2.5 kN/4.0 kN/5.0 kN/3.0 kN/类别不上人屋面荷载标准值0.5 kN/4.2、永久荷载标准值选用 楼面永久荷载： 地下室、裙房部分：车库、办公楼： 板面装修荷载 1.00kN/m2 板底粉刷或吊顶 0.

19、50kN/m2 恒载合计 1.50kN/m2 （取2.0kN/m2）厕所： 板面装修荷载 1.00kN/m2 板底粉刷或吊顶 0.50kN/m2恒载合计 1.50kN/m2 （取2.0kN/m2）电梯间： 板面装修荷载 1.00kN/m2 板底粉刷或吊顶 0.50kN/m2恒载合计 1.50kN/m2 （取2.0kN/m2）楼梯间：楼梯间按0板厚输入模型，楼梯荷载按面荷载输入到楼梯板上。 住宅部分：卧室、厨房： 板面装修荷载 1.0kN/m2板底粉刷或吊顶 0.50kN/m2 恒载合计 1.5kN/m2 （取2.0kN/m2）客用卫生间：（降板400mm） 板面装修荷载 1.0kN/m2300

20、mm厚碎砖或炉渣填料（容重17 kN/m3） 5.1kN/m2 板底粉刷或吊顶 0.50kN/m2恒载合计 6.6kN/m2 主卫生间：（降板400mm）板面装修荷载 1.0kN/m2300mm厚碎砖或炉渣填料（容重17 kN/m3） 5.1kN/m2板底粉刷或吊顶 0.50kN/m2恒载合计 6.6kN/m2客厅： 板面装修荷载 1.00kN/m2 板底粉刷或吊顶 0.50kN/m2 恒载合计 1.50kN/m2 （取2.0kN/m2） 电梯间： 板面装修荷载 1.0kN/m2 板底粉刷或吊顶 0.50kN/m2 恒载合计 1.5kN/m2 （取2.0kN/m2） 楼梯间： 楼梯间应按0板厚

21、输入模型，楼梯荷载按面荷载输入到楼梯板上。 阳台拦板： 1.5 kN/ m 屋面永久荷载：屋面： 4cm 细石混凝土面层 1.00kN/m2陶粒混凝土2%找坡层 (hmin=30) 0.5kN/m2橡胶高分子卷材防水层 0.3kN/m2聚苯乙烯板保温层 0.30kN/m22cm 找平 0.40kN/m22cm 底粉刷 0.4kN/m2 恒载合计 3.2kN/m2 (取4.0 kN/m2)露台:：水泥砂浆+10 厚防滑地砖 0.7kN/m24cm 细石混凝土面层 1.00kN/m2陶粒混凝土2%找坡层(hmin=30) 0.5kN/m2橡胶高分子卷材防水层 0.3kN/m2聚苯乙烯板保温层 0.

22、30kN/m22cm 找平 0.40kN/m22cm 底粉刷 0.4kN/m2 恒载合计 3.6kN/m2 (取4.0 kN/m2) 墙体永久荷载：使用部位外墙墙体材料加气混凝土砌块（含砂浆）容重（kN/m3）7.9两侧粉刷重（kN/）0.68外侧保温材料重（kN/）0.2墙厚0.190.09墙重+粉刷+保温（kN/）7.90.19+0.68+0.2=2.39使用部位内墙墙体材料加气混凝土砌块（含砂浆）容重（kN/m3）7.90两侧粉刷重（kN/）0.68墙厚0.190.09墙重+粉刷（kN/）7.900.19+0.68=2.187.900.09+0.68=1.39墙重/米（kN/m）墙高（层

23、高-梁高-板厚）m_本工程使用墙体线荷载计算结果： 第一标准层（-1层） 外墙（200mm） 内墙（200mm） 内墙（100mm） 2.39*3.9=9.23KN/m，（取9.5KN/m） 2.18*3.9=8.50KN/m，（取9.0KN/m） 1.39*3.9=5.421KN/m，(取6.0KN/m)第二标准层（第1层） 外墙（200mm） 内墙（200mm） 内墙（100mm） 2.39*5.8=13.86KN/m，（取14KN/m） 2.18*5.8=12.64KN/m，（取13KN/m） 1.39*5.8=8.06KN/m，（取8.5KN/m）第三标准层（25层） 外墙（200mm

24、） 内墙（200mm） 内墙（100mm） 2.39*5.7=13.62KN/m，（取14KN/m） 2.18*5.7=12.43KN/m，（取13KN/m） 1.39*5.7=7.92KN/m，（取8.5KN/m）第四十六标准层（620层） 外墙（200mm） 内墙（200mm） 内墙（100mm） 2.39*3.6=8.61KN/m，（取9.0KN/m） 2.18*3.6=7.85KN/m，（取8.0KN/m） 1.39*3.6=5.0KN/m，（取5.0KN/m）注：女儿墙高度1500mm时，计算线荷载取5.0KN/m 。结构环境类别：环境类别为类，最不利环境作用等级为B级。耐久性基本要

25、求：-B类：混凝土最低强度C30；板、墙保护层最小厚度20mm，梁、柱最小保护层厚25mm。4.3、主要结构材料标准层板厚混凝土强度保护层厚度柱混凝土强度梁混凝土强度剪力墙混凝土强度梁筋类别柱筋类别墙筋类别 1120C4515C55C50C50HRB400HRB400HRB4002180C4515C50C50C50HRB400HRB400HRB4003120C4515 C50C45C50HRB400HRB400HRB4004120C4515C50C45C50HRB400HRB400HRB4005120C4515C50C45C50HRB400HRB400HRB4006120C4515C50C45

26、C50HRB400HRB400HRB4007120C4515C50C45C50HRB400HRB400HRB400 8120C4015C45 C40C40HRB400HRB400HRB400 9120C4015C45C40C40HRB400HRB400HRB40010120C4015C45C40C40HRB400HRB400HRB40011120C4515C45C40C40HRB400HRB400HRB40012120C4015C45C40C40HRB400HRB400HRB40013120C4015C45C45C45HRB400HRB400HRB40014120C4015C45C40 C40

27、HRB400HRB400HRB40015120C4515C45C40 C40HRB400HRB400HRB40016120C4515C45C40 C40HRB400HRB400HRB400注：全楼结构梁、柱、剪力墙的箍筋类别为HRB335 。环境类别为类，最不利环境作用等级为B级， 第五章 楼梯设计 5.1、板式楼梯设计该楼梯为现浇整体板式楼梯，楼梯踏步尺寸：，楼梯采用C35混凝土，板采用HPB300钢筋，梁纵筋采用HPB300钢筋。楼梯上均布荷载标准值为，平面图见图10.1图10.15.1.1 梯段板设计5.1.2 梯段板数据板倾斜角为tan=1800/2430=0.741 =36.540,

28、 cos=0.803。取1m宽板带进行计算。5.1.3确定板厚板厚要求， h=ln/25ln/30=2430/252430/30=8197.2, 板厚取h=90.0mm。5.1.4荷载计算恒荷载：水磨石面层： （0.28+0.12）0.65/0.28=0.93KN/M踏步重： 1/20.280.12261/0.28=1.56KN/M混凝土斜板： 0.14261/0.803=4.533KN/M 板底抹灰： 0.02171/0.803=0.423KN/M恒荷载标准值： 0.93+1.56+4.533+0.423=7.45KN/M恒荷载设计值： 1.27.45=8.94KN/M ， (取9.0KN/

29、M ) 活荷载：活荷载标准值： 2.5KN/M活荷载设计值： 1.42.5=3.5KN/M荷载总计：荷载设计值： g+q=12.50KN/M5.1.5 内力计算跨中弯矩： M=（g+q）ln2 /10=12.502.432/10=7.385.1.6 配筋计算板保护层20mm，有效高度h0=90-20=70mm则 选配，另外每踏步配一根分布筋5.2.1 平台板设计5.2.2 确定板厚 板厚取h=80mm,板跨度l0=1.20-0.1-0.1=1.00m, 取1m宽板带进行计算。5.2.3荷载计算 恒荷载： 面层： 0.65KN/M 平台板自重： 0.0826=2.08KN/M 板底抹灰： 0.0

30、217=0.34KN/M 恒荷载标准值： 0.65+2.08+0.34=3.07KN/M 恒荷载设计值： 1.23.07=3.684KN/M 活荷载： 活荷载标准值： 2.5KN/M 活荷载设计值： 1.42.5=3.5KN/M 荷载总计： 荷载设计值： g+q=3.684+3.5=7.184KN/M5.2.4内力计算 跨中计算： M=(g+q) l02/8=7.184 1.002/8=0.898KN/M5.2.5配筋计算 板有效高度h0=80-20=60mm 则选配，梯段板和平台板的配筋图见下图10.2图10.25.3.1平台梁设计5.3.2 确定梁尺 梁宽取b=200mm, 高取h=400

31、mm ，梁跨度为l0=1.052.60=2.735.3.3荷载计算恒载梯段板传来： 9.02.43/2=10.94KN/M平台板传来： 3.6841.00/2=1.842KN/M平台梁自重： 0.2(0.40-0.07) 26=1.72KN/M平台梁粉刷重： 0.02(0.40-0.07) 172=0.225KN/M荷载设计值： P=14.73KN/M 活载 2.5(2.43/2+1.00/2)=4.288KN/M 荷载设计值 1.214.731.44.28823.68KN/M5.3.4 内力计算 弯矩设计值： M=P l02/8=23.682.432/8=17.48 剪力设计值： V=P l

32、0/2=23.682.43/2=28.77KN5.3.5 配筋计算 平台梁按倒L形计算： 梁的有效高度： h0=400-35=365mm 则 ， 选配， 斜截面受剪承载力计算： ， 截面尺寸满足要求。 仅需要 按构造要求配置箍筋，选配双肢。 平台梁配筋见施工图5.2、梁式楼梯计算图10.21几何参数：楼梯类型： 梁式楼梯（ _ 型） 支座条件： 两端铰支斜梯段水平长度： L1 = 2400 mm 下平台长度： L3 = 840 mm梯段净跨： Ln = L1L3 = 2400840 = 3240 mm楼梯高度：H = 1350mm 楼梯宽度：W = 2000 mm梯板厚：t = 150 mm

33、楼梯级数：n = 9(阶)踏步宽度：b = 300 mm 踏步高度：h = 150 mm上平台楼梯梁宽度: b1 = 300 mm下平台楼梯梁宽度: b2 = 300 mm楼梯梁高度：h3 = 450 mm 楼梯梁宽度： b3 = 250 mm水平段楼板厚度： h4 = 70 mm2荷载标准值：可变荷载：q = 3.50kN/m2 面层荷载：qm = 1.70kN/m2栏杆荷载：qf = 0.20kN/m永久荷载分项系数: G = 1.20可变荷载分项系数: Q = 1.40准永久值系数: q = 0.503材料信息：混凝土强度等级: C35 fc = 16.70 N/mm2ftk = 2.2

34、0 N/mm2 ft = 1.57 N/mm2梯梁纵筋强度等级: HRB400 ES = N/mm2fy = 360.0 N/mm2受拉区纵向钢筋类别：光面钢筋其余钢筋选用HPB300钢 fyv = 270.0 N/mm2保护层厚度: c = 20 mm顶棚厚度 c1 20mm 顶棚容重 Rs 20.0 kN/m3混凝土容重 Rc 26.0 kN/m3混凝土弹性模量 Ec = 3.15104 N/mm2钢筋弹性模量 Es = 2.0105 N/mm2梯段板纵向受力钢筋合力点至近边距离 as1 = 25 mm梯梁纵向受力钢筋合力点至近边距离 as2 = 30 mm二、计算过程：说明：本计算书中所有的剪力、弯矩、挠度均由建筑结构静力计算手册中 单跨梁的内力及变位计算公式所得。1楼梯几何参数：梯段倾角余弦值：cos = b/sqrt(b2h2) = 300.00/sqrt(300.002150.002) =0.89梯梁计算跨度:L0 = Ln = 3240 m