完整版多层旅馆土木毕业设计论文.docx
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完整版多层旅馆土木毕业设计论文
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摘要
建筑地点:
长春市constructionSite:
ChangChun
结构形式:
框架结构constructionSysten:
Framestructure
建筑面积:
5405.4m2floorArea:
5405.4m2
层数高度:
6层19.2mstoriesHeight6stories19.2m
主要用途:
旅馆mainUse:
Hotel
关键词:
框架结构framestructure
现浇混凝土cast-in-placeconcreate
屋面板roofplate
正截面normalsection
根据教学要求入手,从“灵活使用”的角度出发,绿化与建筑相结合,改善外部购物环境。
多层旅馆是一座集休息、娱乐为一体的综合的现代旅馆。
在整体造型上突出现代、新颖、做到简洁、明快、虚实相接、刚柔相济、给人以蓬勃向上的感觉。
本建筑物采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。
主要进行了结构方案中横向框架6轴框架的抗震设计。
在确定框架布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期,进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小,进而求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。
接着计算竖向荷载(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,选取最安全的结果计算配筋。
最后进行截面设计。
“Flexibleuse”andcombinationofgreeningandbuildinglatgelyimproveitsoutsideshoppingenvironment.LeGouisanintegratedincludingshopping,restaurants,entertainmentcenteandoffices.Intermsofdesignconcept,thedesignerstriedtofullymaterializeboththegeneralfeaturesoffirst-classmodemshoppingmallandtheuniqueidentityofFriendshipShoppingMall.Intermsofoverallform,thisshoppingmallgivesprioritytomodernismandnovelty-itsconciseandlivelyshapeconveysasenseofvigorandaggression.
Thebuildingusedtheentirecast-in-placereinforcedconcreteframestructure.Themainstructureoftheprogramframework.Indeterminingthedistributionframework,thefirstlayerofrepresentativevalueoftheload,Thenusevertexfromthedisplacementmethodforearthquakecycle,andthenatthebottomofshearundersize,thencalculatedthelevelofloadundertheInternalForces(bendingmoment,shearandaxialforce).Thencalculateverticalload(constantloadandliveload)underthestructuralforces,identifythemostdisadvantagedgrouporaninternalforceseveralcombinationstoselectthebestresultsofthesafetyreinforcement.Finallycarriesonthesectiondesign.
第一章.绪论
1工程背景
本项工程为6层钢筋混凝土框架结构体系,,总建筑面积约为5405m2,层高为3.9m,3.0m,3.3m,平面尺寸为54.6m×16.5m,采用独立基础,室内地坪为±0.000m,室内外高差为0.47m。
1.1设计资料
1.1.1气象资料
冻土深度-1.62m,基本风压wo=0.65KNm,基本雪压为0.35KNm,主导风向为西南风。
1.1.2地质条件
建筑场地地形平坦,自上而下叙述如下:
1)杂填土:
杂色,含大量碎石、砖块、路面,部分地段为耕土,底部为灰色,黑色老耕土,层厚1.30~2.30米;
2)粉质粘土:
灰色,灰黑色,可塑偏软,中高压缩性,含有机质,层底含中粗砂,中粗砂内常夹薄层草炭。
厚度2.30~5.20米;
3)砾砂:
灰白色,饱和,密实,底部常可见20~25cm厚砾石层,主要成分为长石、石英。
为该场区主要的富含水层,厚度3.7~4.90米;
4)泥岩(全风化):
棕红色,浅灰绿色,灰白色,棕红色的为粉土质岩,浅灰绿色的为粉土质,灰白色的为中细砂岩,硬塑,中低压缩层,层厚1.60~1.90米;
5)泥岩(强风化):
棕红色,浅灰绿色,灰白色,棕红色的为粘土质岩,浅灰绿色的为粉土质,灰白色的为中细砂岩,硬塑,低压缩层,最大揭露厚度4.00米;
勘察期间建筑场区内地下水位埋深在2.80~3.80米。
1.1.3地震设防烈度
7度
1.1.4抗震等级
三级
1.2材料
柱采用C35,纵筋采用HRB400,箍筋采用HPB235,梁采用C30,纵筋采用HRB400,箍筋采用HPB235。
基础采用C40,纵筋采用HRB235,箍筋采用HPB235。
2工程特点
1)、建筑热工设计应做到因地制宜,保证室内基本的热环境要求,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《民用建筑节能设计标准》的规定。
4)、为满足防火和安全疏散要求,设有三部楼梯。
3本章小结
本章主要论述了本次设计的工程概况、相关的设计资料、多层建筑的一些特点以及综合本次设计所确定的结构体系类型
毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。
本组毕业设计题目为《多层商场框架结构设计》。
在毕设前期,我温习了《结构力学》、《钢筋混凝土》、《建筑结构抗震设计》等知识,并借阅了《抗震规范》、《混凝土规范》、《荷载规范》等规范。
在毕设中期,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。
本组在校成员齐心协力、分工合作,发挥了大家的团队精神。
在毕设后期,主要进行设计手稿的电脑输入,并得到老师的审批和指正,使我圆满的完成了任务,在此表示衷心的感谢。
毕业设计的三个月里,在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译,加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。
巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。
在进行内力组合的计算时,进一步了解了Excel。
在绘图时熟练掌握了AutoCAD,以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。
框架结构设计的计算工作量很大,在计算过程中以手算为主,辅以一些计算软件的校正。
由于自己水平有限,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正
第二章结构布置及计算简图
根据房屋的使用功能及建筑设计的要求,进行了建筑平面、立面及剖面设计。
填充墙采用190mm厚的煤矸石砌块。
§2.1选择承重方案
结构平面布置较为整齐规则采用横向框架承重方案,四柱三跨不等跨的形式。
柱网布置形式详见建筑平面图。
§2.2梁、柱截面尺寸估算
框架纵梁(KL-1):
取h=(112—115)*7800
取h=112x7800=650mm
b=(12-13)l取300mm
取300*650mm
框架横梁(KL-2):
取h=(112—115)*6900
取h=112x6900=575mm
b=(12-13)l取300mm
取300*600mm
次梁(CL):
取h=(112—118)*6900
取h=500mm
b=(12-13)l取250mm
取250*500mm
梁截面尺寸(mm)及各层混凝土强度等级
层次
混凝土强度等级
横梁b×h
纵梁
次梁
AB跨,CD跨
BC跨
1~6
C30
300600
300450
300650
250500
柱截面尺寸估算:
该框架结构的抗震等级为3级,=0.9;各层的重力荷载代表值取:
12kN㎡,边柱于中柱的负荷面积分别为:
7.8×3.45,7.8×4.8
N=βFgnβ=1.3(边柱)g:
12~15kN㎡
边柱=1.3*7.8×3.45*12*1000*50.9*16.7=165863mm2
中柱=1.2*7.8*4.8*12*1000*50.9*16.7=179353mm2
取底层柱截面尺寸:
b。
第3章重力荷载及水平荷载的计算
§3.1重力荷载
(1)屋面荷载
屋面恒载:
130厚钢筋砼屋面板:
25*0.13=3.25KNm2
30厚1:
3水泥砂浆找平层:
20*0.03=0.6KNm2
2mm厚SBS改性沥青卷材:
0.02KNm2
30厚1:
10水泥珍珠岩找平层:
4*0.03=0.12KNm2
100厚聚苯乙烯泡沫保温板保温层:
0.5*0.1=0.05KNm2
40厚C20细石砼防水层:
20*0.04=0.8KNm2
V型轻钢龙骨吊顶:
0.2KNm2
合计:
4.79KNm2
屋面雪载:
0.35KNm2
屋面活荷载(上人屋面):
2.0KNm2
(2)楼面荷载:
楼面恒载:
缸砖地面(包括水泥粗纱打底):
1.7KNm2
100厚钢筋砼板:
25*0.10=2.5KNm2
V型轻钢龙骨吊顶:
0.2KNm2
合计:
4.4KNm2
楼面活载:
2.0KNm2
(3)梁,柱,墙,及门窗的重力荷载:
计算梁重力荷载时应从梁截面高度减去板厚,本工程中设有吊顶,故梁表面
没有粉刷层。
横梁,纵梁(包括次梁)重力荷载见表4-1.表中hn表示
梁截面净高度,g表示单位长度的重力荷载
表3-1(a)横梁重力荷载计算表(一层)
类别
梁的类型
层次
b*m
gkNm
n根数
GikN
∑Gi
KN
AB,CD跨
主梁
6层
0.3*0.47
3.225
8
170.280
6层
488.971
1-5层
0.3*0.5
3.375
8
178.200
次梁
6层
0.25*0.37
1.650
7
81.200
1-5层
0.25*0.40
1.750
7
86.363
BC跨
主梁
6层
0.3*0.32
2.475
8
41.580
1-5层
0.3*0.35
2.625
8
44.100
1-5层
414.351
注:
钢筋混凝土容重为25KNm3
表3-1(b)纵梁重力荷载计算表(一层)
类别
层次
b*m
gkNm
Lnm
n根数
GikN
∑GiKN
1-8轴
6层
0.3*0.52
3.9
7.8
28
725.76
725.76
1-5层
0.3*0.55
3.9
7.8
28
756.00
756.00
为了简化计算柱重力荷载近似取1.1倍柱自重以考虑柱面粉刷层的重力荷载。
柱净高可取层高减去板厚,柱重力荷载见表4-2
表3-2柱重力荷载表(一层)
类别
层次
b*
gKNm
Hnm
n根数
GiKN
ABCD
1
0.6*0.6
9.000
3.9
32
1074.20
ABCD
2-5
0.6*0.6
9.000
3.0
32
1021.01
ABCD
6
0.6*0.6
9.000
3.3
32
1094.12
内外围护墙分别采用190mm,190mm厚的煤矸石空心砌块(容重8KNm3),内墙两侧采用20厚混合砂浆乳胶漆(17kNm3),外墙面为贴瓷砖墙面(0.58KNm2),外墙
内表面为20厚混合砂浆乳胶漆,内外墙单位面积上的重力荷载如下:
内墙:
20厚混合砂浆乳胶漆:
17*0.02*2=0.68KNm2
190厚煤矸石空心砌块:
8*0.19=1.52KNm2
合计:
2.20KNm2
外墙:
20厚混合砂浆刷乳胶漆:
17*0.02=0.34KNm2
190厚煤矸石空心砌块:
8*0.190=1.32KNm2
瓷砖墙面:
0.5KNm2
20厚1:
2.5水泥砂浆找平:
20*0.02=0.4KNm2
80厚聚苯乙烯挤塑板:
0.5*0.08=0.04KNm2
3mm厚聚合物砂浆:
17*0.003=0.051KNm2
合计:
3.651KNm2
房屋采用白塑钢玻璃窗,房间门除了卫生间,开水房,强弱电间,管道井门用
木门外,其他均采用薄壁金属门,底层入口处用白塑钢玻璃门,
门窗重力荷载:
白塑钢玻璃门窗:
0.4KNm2
木门:
0.2KNm2
金属门:
0.45KNm2
(4)雨棚,楼梯间,厕所重力荷载计算
雨棚:
恒载:
120厚钢筋砼板:
25*0.12=3KNm2
活载:
0.5KNm2
雪载:
0.35KNm2
楼梯间:
[楼梯斜板厚度取h=(125~130)*3600,取h=10mm]
恒载:
120厚钢筋砼平面板:
25*0.12=3KNm2
120厚楼梯斜板厚度:
25*0.12=3KNm2
折算后的钢筋砼踏步:
25*0.134=3.35KNm2
250*250得平台梁:
25*0.25*0.25(3.3-0.4)*3=13.6KN
扶手栏杆:
0.5KNm2
活载:
2.5KNm2
厕所:
恒载:
120厚钢筋砼板:
25*0.12=3KNm2
20厚1:
3水泥砂浆找平层:
20*0.02=0.4KNm2
4mm厚SBS改性沥青卷材:
0.04KNm2
小瓷砖地面:
0.55KNm2
恒载:
2.0KNm2
(5)面积计算
卫生间面积:
(5.05-0.2)*(7.2-0.1)-(3.1*2.2)-(0.1*4.3)=27.185m2
楼梯间面积:
(7.2-2.1)*(3.3-0.2)=22.01m2
《标准层》
平台面积:
22.1-(3.3-0.2)*(12*0.3)=10.94m2
120mm厚楼梯斜板面积:
4.024*1.5*2=12.075m2
折算的钢筋砼踏步面积:
1.5*4.024=6.036m2
电梯间,管道井,强弱电间面积:
(2.55-0.2)*(7.2-0.1)*2=33.37m2
除以上楼面积特殊楼面的总面积为:
S=(55.4-0.2)*(16.4-0.2)-27.185-22.01*2-33.37=789.665m2
(6)内墙净面积计算:
S内=(3.9-0.55)*(7.5-0.6)*5+(3.9-0.45)*(7.5-0.4)*5
+(3.9-0.55)*(7.5-0.6)*6+(3.9-0.45)*(7.5-0.4)*4
+(3.9-0.6)*(7.8-0.6)*8+(3.9-0.45)*(7.8-0.6-2)+
(2.55-0.2)*(3.9-0.1)*4-(0.9*2.1)*3-(1.0*2.4)*6
-(1.2*2.4)*5-(1.5*2.4)*5-(1.1*2.1)*3-6*0.7*1.8-
0.8*1*1.8
=583.64m2
(7)外墙净面积计算:
S外=(55.3-0.8-0.6*7)*(3.9-0.6)*2+(18.4-0.8-0.6*3)*
(3.9-0.55)*2-2.4*2.1*12-2.4*2.4*6-1.8*2.4*2-1.5*2.4*2-1.2
*1.5*2-2.1*1.5*2-3.6*3.3-2.1*3.3*2
=278.28m2
(8)门窗的计算
G门窗=(2*2.1*1+2.1*0.9*3)*0.2+(1*2.4*8+1.2*2.4*5+1.5*2.4*5
+1.1*2.1*3)*0.45+(2.1*3.3*2+3.6*3.3*2+1.2*1.5*2+1.8*
2.4*2+2.1*2.4*12+2.4*2.4*6+1.5*2.4*2)*0.4
=90.6kN
(9)重力荷载代表值计算
结构抗震分析时采用的计算简图如图4-1所示,集中于各质点的重力,荷载代表值Gi为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层时的墙柱,门窗等重力荷载,计算Gi时,可变荷载系数组合值系数取0.5.计算结果见表3-3.
G1=(0.5*2.0+4.4)*789.665+514.351+756.00+1.1*(1105.50+1018.2+11.1)2
+[(2.5+0.5*2.5)*(10.94*2)+3*(12.282+12.075)+(3.35+0.5*2.5)*(6.141
+6.036)+13.6*2+0.5*2*(4.904+4.025)]*22+25.185*(3.49+2.0*0.5)
+0.5*16.92*7.0+(2.5+0.5*0.35)*1.8*(7.8+3.9)+6.93*(135.99+131.85)
2
=12362.227kN
G2=(0.5*2.0+4.4)*789.665+514.351+756.00+1.1*(1018.2+10.2)
+2.2*512.69+3.651*245.64+86.63+[(2.5+0.5*2.5)*(10.94)+3*12.075+(3.35+0.5*2.5)*6.036+13.6*2+0.5*2*4.025]*2+25.185*(3.49+2.0*0.5)+0.5*16.92*7.0+6.93*131.85
=12181.161kN
G6=(0.5*2.0+4.4)*789.665+514.351+756.00+1.1*(1018.2+10.2)
+2.2*512.69+3.651*245.64+86.63+[(2.5+0.5*2.5)*(10.94)+3*12.075+(3.35+0.5*2.5)*6.036+13.6*2+0.5*2*4.025]*2+25.185*(3.49+2.0*0.5)+0.5*16.92*7.0+6.93*131.85
=12283.221kN
G2=G3=G4=G5=12181.161kN
G6=12283.221kN
表3-3荷载Gij取值计算表:
Gi(KN)
G1
G2-5
G6
12362.227kN
12181.161kN
12283.221kN
图3-6动力荷载计算简图
第四章.框架侧移刚度计算
§4.1综合框架抗推刚度计算
总框架的剪切刚度按式Cfi=Dh==0.08T1+0.07=0.08×0.62+0.07=0.1196
△F6=0.1196×2573=307.7KN
则FEK(1-ηn)=2573×(1-0.1196)=2265KN
则Fi=2931.6×各楼层地震剪力计算结果如下表:
则质点i的水平地震作用为:
式中:
、分别为集中于质点i、j的荷载代表值;、分别为质点i、j的计算高度。
具体计算过程如下表,各楼层的地震剪力按来计算,一并列入表中,
各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表
层次
m
KN
KN·m
KN
KN
6
19.2
12283.221
110325
0.097
219.7
1977
5
15.9
12181.161
93261.4
0.082
185.7
2162.7
4
12.9
12181.161
76197.8
0.067
151.8
2314.5
3
9.9
12181.161
59134.2
0.052
117.8
2432.3
2
6.9
12181.161
42070.6
0.037
83.8
2516.1
1
3.9
12362.227
27935.25
0.025
56.6
2572.7
各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图:
图一横向水平地震作用及层间地震剪力
5.3水平地震作用下的位移验算
用D值法来验算
框架第层的层间剪力、层间位移及结构顶点位移分别按下式来计算:
计算过程见下表,表中计算了各层的层间弹性位移角。
横向水平地震作用下的位移验算
层次
6
1977
1.48
10.5
3300
11959
5
2162.7
1.62
9.02
3000
11790
4
2314.5
1.74
7.4
3000
11667
3
2432.3
1.83
5.66
3000
11585
2
2516.1
1.89
3.83
3000
11534
1
2672.7
1.95
1.95
3900
12191
由表中可以看到,最大层间弹性位移角发生在第二层,11534<1550,满足要求。
5.4水平地震作用下框架内力计算
将层间剪力分配到该层的各个柱子,即求出柱子的剪力,再由柱子的剪力和反弯点高度来求柱上、下端的弯矩。
柱端剪力按下式来计算:
柱上、下端弯矩、按下式来计算
各层边柱柱端弯矩及剪力计算
层次
y
6
3300
1977
21983
32.63
0.456
0.45
42.58
52.04
5
3000
2162.7
21983
35.07
0.456
0.45
46.59
56.94
4
3000
2314.5
21983
38.21
0.456
0.48
53.19
57.62
3
3000
2432.3
21983
40.15
0.456
0.50
58.22
58.22
2
3000
2516.1
21983
41.53
0.456
0.55
66.24
54.20
1
3900
2572.7
34666
67.33
0.472
0.75
214.61
71.54
各层中柱柱
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