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毕业设计手算.doc

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This design is divided into building design and structure design two parts, follow the first building, structure, and the base after the design process. This building is the rectangular terrain rules, the ground 5 layers, plus a stilt floor, underground, layers of high 4.95 m, stilt high 1.65, the rest of the layers of high 3.6 m, 3.9 m high in the basement. The hotel design in line with economic and practical, durable, comfortable principle. The project is a frame structure. It is designed to perform structural design, according to the procedure of architectural design, plane layout ,etc. Structural design includes structural selection, load calculating, internal force computation and combination, reinforcement of beam-and-column calculating, stairway design and so on. The design is strictly based on the requirement of design’s task and obeys “the requirement for design” just as “Code of Architecture design” and “Code of Architecture Structure design”. The PKPM software has been used for calculating and checked the manual results with computers. Finally, I completed structural plans, a table of beans and colums, a footing plan and so on. Keywords: Framed Structural, Architectural design , Structural Design 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《中小型多层酒店设计》。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。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,在李彬老师的帮助下,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。在进行电算时,进一步熟悉PKPM的操作。在绘图时熟练掌握了AutoCAD,PKPM等软件。以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。 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。 二零 年 月 日 第一章:建筑总说明 一、 总平面设计:   本工程选址于贵阳市,建筑物与城市主干道连通,交通便利,坐北朝南,群山环抱,风景优美。 二、 建筑平面设计:   由于本建筑属于多层酒店,根据酒店建筑室内活动特点、布置要求、安全疏散、采光通风要求。设计套房、标准间、总统套房、餐厅、门厅、走道、楼梯入口等等。各房间的门窗尺寸、开启方式、面积均符合规范要求,各房间的大小、布置均见建筑图。设有两个入口,三个楼梯(其中一个为消防楼梯)及四个电梯。本建筑由两部分组成,组合方式为走廊式。 三、 建筑体型和立面设计:   建筑物围护墙体采用了大面积开窗,由于窗的反射效果和简洁轻盈,使建筑物体型简洁、造型优美、节奏轻快、与环境十分协调。 四、 主要设计依据: 1.由学院提供的2008级建工专业毕业设计任务书; 2.由学院提供的建筑、结构设计资料; 3.经指导老师批准的设计方案。 4.相关规范。 五、 设计规模、范围及工程概述:   本工程为旅游酒店,占地面积约700m2,总建筑面积约8251m2。建筑类型:五层酒店,地下室一层,架空层一层,框架填充墙结构。设计标高:室内地平标高±0.00m,相当于绝对标高1285.00m。本工程设计范围为建筑主体,总图及室内主要部分二次装修设计。设计专业为建筑、结构和建筑声学。玻璃幕墙、门窗设计与制作应由相关专业设计厂家单位设计并由专业施工队伍施工。 六、 墙体工程: 为了满足建筑物外部围护和内部分隔的功能需要,以及建筑外观的装饰效果。内墙采用空心砌块做填充墙;外墙采用半隐框中空玻璃幕墙和空心砌块填充墙。规格如下: 1. 内墙为填充墙,采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块规格600mm×200mm×300mm,图例参见西南J112-1107/3,M5混合砂浆,墙厚200mm。 2. 外墙分为填充墙、玻璃幕墙。填充墙规格同内墙;玻璃幕墙按国家规定应由具有相应资质的专业厂家设计并由专业施工队伍施工,梁内预埋件必须在施工前确定厂家,并经过专业设计,由承制商在施工前确定埋件位置和大小。本人只负责玻璃幕墙立面的划分、材料色彩的确定和审查。对其结构安全、构造处理及材质的选定,全部由承担玻璃幕墙的装饰工程设计及施工单位负责,并根据国家及地方建设管理部门的规定办理报建及施工验收手续。跨越楼层的幕墙与楼板交接处须由厂家提供可靠防火措施的构造结点,经本人确认后方可施工。 3. 所有填充墙与框架柱的连接,均在墙中每500高配26通长钢筋与钢筋混凝土墙及框架柱伸出的拉筋焊牢。 4. 所有墙体用料外形尺寸要求准确统一,表面无边角破损,砖块或砌块墙体上下匹之间应互相错缝搭接,不得有垂直通缝,转角处咬砌伸入墙内长度≥1/2砌块,砌筑砂浆应饱满,所有墙体砌筑砂浆比例及标号均详见结构说明。 七、 门窗、栏杆工程: 1. 门窗仅提供洞口尺寸,加工制作时应注意扣除粉刷层及安装缝隙尺寸,由承制商实测复核尺寸方可制作安装。栏杆采用不锈钢栏杆,高度为1.1m。 2. 铝合金门窗灰色窗框,窗用5厚玻璃,门用10厚钢化玻璃。 3. 木门制作材料的材质应作干燥处理,含水率不应大于15%,木材与墙接触部分应作防腐处理。 4. 所有门窗与墙体的连接应满足规范要求。 5. 防火门及防火卷帘应选用公安消防部门认可的厂家产品。 6. 门窗、栏杆大样图见建施-9。 7. 门窗过梁:⑴一砖墙:洞宽<1200mm,用钢筋混凝土过梁或钢筋砖过梁,当用钢筋砖过梁时砖砌体高度必度大于600mm,用M5砂浆砌筑,梁底用30厚M5砂浆配36钢筋,长度为洞宽两侧各放370mm,洞宽≥1200mm时,用钢筋混凝土过梁;⑵半砖墙:用钢筋混凝土过梁;⑶钢筋混凝土过梁详见结施总说明图。 八、 室内装修工程:   室内装修工程要求高质量、高水平,要求各种装饰线条,线角横平竖直。对有板块材料的,则应事先进行选料排块,后再进行大面积施工。为确保工程质量,所有主要装饰材料的规格,材质,颜色以及造型处理均应在施工定货前进行多方案比较,确定厂家后,由有关厂家配合施工单位做出样板,征得本人同意后方可购买再施工。 九、 室外装修工程: 外墙装修做法为贴瓷砖和粉刷墙面,具体做法参见建筑说明。 十、 楼地面工程: 1. 地面做法见建筑说明。 2. 楼面做法见建筑说明。 十一、 屋面工程: 1. 屋面采用卷材防水屋面,做法参见建筑施工图。。 2. 屋面挑檐详图参见西南J212-1-②/20,其结构层为现浇板。 3. 屋面下水口及构件详图参见西南J212-1-○2a/47。 4. 屋面雨水暗管详图参见西南J212-1-①/50。 十二、 油漆、刷浆、涂料工程:   外露金属管道均刷红丹防锈漆两道,银粉漆两道罩面,天棚吊杆焊接埋件均刷红丹防锈漆两道。所有网架表面均喷涂防火涂料。 十三、 散水:   散水600mm宽60厚C15混凝土提浆抹面,每隔6m与转角处设一道伸缩缝。均用1:1沥青砂浆嵌缝。 十四、 预埋件 1. 本设计中楼梯及室外栏杆预埋件均为参见西南J412-M-4/57。除选用作法及节点规定位置外,其余二装未作设计部分,预埋件以踏步外侧边往内50mm与踏步宽中心线交点作为预埋件中心点定位。每步作预埋,休息平台处按@1000mm预埋。 2. 幕墙预埋件:所有幕墙预埋件应由制作厂家根据立面分格进行二次设计并提出,经本人及金属结构协会幕墙专委会确定后,在土建施工时进行预留预埋。 十五、 其它 1. 凡本说明未尽事宜或与国家规范标准有冲突处,均应按照有关规范标准执行。若需作必要的修改时应与本人商量,并办理有关手续后方能施工。 2. 本工程施工图纸中未做特别说明的所有图例、代号均符合国家规范。 第二章:结构总说明 一、 设计依据: 1. 根据建筑重要性分类,本工程为乙类建筑。 2. 根据《建筑抗震设计规范》附录A规定贵阳市抗震设防烈度为六度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组。框架抗震等级为四级,地基基础设计等级为乙级,结构安全等级为二级。建筑结构使用年限为 50年。耐火等级为二级。混凝土结构的环境类别:0.000以下为二(a)类,0.000以上为一类。 3. 本工程0.000m标高相当于绝对标高 1285.00m。 4. 根据我学院提供的设计资料,工程地质条件情况如下:     第一层(表层)土:城市杂填土, 厚0-1.0m 第二层土:中密碎石层 ,地面下深度1.0m-3.0m ,=400Kpa     第三层土:强风化灰岩,地面下深度3.0m-6.0m ,=1500 Kpa     第四层土:中风化灰岩,地面下深度6.0m以下,=2500 Kpa 本工程场地类别为I类。 5. 设计使用荷载:根据《建筑结构荷载规范(GB50009 2001)》本工程活荷载标准值为:   上人屋面活荷载:2.0kN/m2   办公室:2.0kN/m2   厕所:2.0kN/m2   走廊、门厅、楼梯:2.5kN/m2   消防楼梯:3.5kN/m2   基本风压:0.3kN/m2 、地面粗糙度为C类。 6. 本工程所有建筑材料自重、强度及各种性能参数均按《建筑结构荷载规范(GB50009 2001)》采用。 7. 国家现行规范、规程、规定、标准。 二、 结构设计说明: 1. 结构选型: ⑴基础:从任务书提供的工程地质情况可以了解到拟建建筑场地土层中,①城市杂填土,呈松散状,力学强度低,均匀性差。②中密碎石层层力学强度一般,厚度厚(2.0m)。③强、中风化灰岩,其力学强度高(fk=1500~2500kPa),随深度增加逐渐增强。如果采用桩基础,中风化灰岩为持力层,结合本工程实际情况:柱距较小、五层框架、荷载较小、粘土层下无软弱层。由于基础工程的造价在整个建筑总造价中占很大比例,考虑造价上的经济合理性。可以看出采用桩基造价高、施工技术复杂。 综上所述,结合结构的荷重要求,拟建办公楼不宜采用桩基础方案,宜采用浅基础方案,考虑到柱荷载较小、各柱荷载较均匀,因此选用柱下钢筋混凝土独立基础,第二层土为基础持力层,其余说明详见基础施工图。 ⑵根据我学院提供的设计任务书的要求,本工程采用框架结构。钢筋砼框架承担竖向力和侧力。本钢筋砼框架刚度布置相对比较均匀,在满足建筑功能情况下,尽量减少平面扭转对结构的影响。 ⑶楼盖:本工程选用的是主次梁楼盖。主次梁楼盖虽然存在着结构高度较大(与平板和双向密肋体系相比)和模板安装制作比较复杂(与平板和梁板体系相比)的问题,但与密肋楼盖、交叉梁楼盖及无梁楼盖相比却具有下例优势:①楼盖砼折算厚度最小,自重最轻(用钢量、用砼量最小);②开间大,房间布局灵活③承载力大④对结构整体刚度的贡献(即约束框架转动的能力)比平板和双向密肋楼盖要大得多。 2. 结构布置: (1)根据建筑设计方案的要求和以上楼盖的平面布置及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。本办公楼框架的承重方案为纵横向框架承重方案。   ⑵各层结构布置如下图: 一层结构布置 二层结构布置图 架空层结构布置图 三层结构布置 四层结构布置 五层结构布置 六层结构布置 3、梁截面尺寸()及板厚()的初步确定: ⑴横向框架梁截面的确定: 主梁梁高一般按照跨度的确定,即,取=600,满足要求。 梁宽取为梁高的,即,取=300,满足要求。 (2)纵向框架梁截面的确定: 主梁梁高按照纵向最大跨跨度的来确定,即,取=600,满足要求。 梁宽取为梁高的,即,取=300,满足要求。 (3)次梁截面的确定: 次梁梁高按照横向跨度的确定,即,取=500,满足要求。 梁宽取为梁高的,即,取=250,满足要求。 (4) 板的长边与短边之比2,所以按双向板计算,板的长边与短边之比2-3之间宜按双向板计算,板的长边与短边之比>3按单向板计算。板的厚度与跨度的最小比值: ,本工程板厚取100mm,特殊部位取150mm  4、结构措施及其特殊部位的处理: 1. 框架部分详见结施图,未做特殊说明处,均按相应规范、标准、规定施工。 2. 玻璃幕墙,门窗部分详见相应设计单位和厂家提供的施工图。 第三章:楼梯计算 一、楼梯配筋计算:(标准层) 1、示意图 2.基本资料: (1) 几何参数 楼梯净跨:L= 2700 ㎜ 楼梯高度:H= 1600 ㎜ 梯板厚: t= 120㎜ 踏步数: n= 10 阶 上平台楼梯梁宽:b1= 200 ㎜ 下平台楼梯梁宽:b2= 200 ㎜ (2) 荷载标准值: 可变荷载:q= 3.5 KN/㎡ 面层荷载:qm=1.4 KN/㎡ 栏杆荷载:=0.2 KN/m (3)材料信息: 混凝土强度等级:C30 =14.3 KN/ =1.43 KN/ =25.0 KN/ 钢筋强度等级:HRB400 =360 KN/ 抹灰厚度 :c=20.0 ㎜ =20.0 KN/ 梯段纵筋合力点至近边距离:=20㎜ 支座负筋系数:a=0.25 3.计算过程 (1)、楼梯的几何参数 踏步高度:h = 0.160 m 踏步宽度:b = 0.300 m 计算跨度:= +=2.7+=2.9m 楼梯段与水平方向夹角余弦值:cosa=0.860 (2)、荷载计算(取B=1m宽板带) 面层:===2.15 KN/m 自重:===5.49 KN/m 抹灰:===0.47 KN/m 恒载标准值:=+++ =2.15+5.49+0.47+0.20 =8.31 KN/m 恒载控制值:=1.35+1.4×0.7×B× =1.35×8.31+1.4×0.7×1×3.5 =14.65 KN/m 活载控制值:=1.2+1.4×B×q =1.2×8.31+1.4×1×3.5 =14.87 KN/m 荷载设计值:=max{,}=14.87 KN/m (3)、正截面受弯承载力计算 左端支座反力:==21.57 KN 右端支座反力:==21.57 KN 最大弯矩截面距左支座的距离:=1.45 m 最大弯矩截面距左边支座的距离:x=1.45 m =21.57×1.45- =15.65 KN/m 纵筋号计算面积: 支座负筋(2号、3号)计算面积: 4、计算结果(为每米宽板带的配筋) (1)、1号钢筋计算结果(跨中) 计算面积: 采用12@100 实配面积:1131 (2)、2号、3号钢筋计算结果(支座) 计算面积: 采用方案:8@200 实配面积:251 (3)、4号钢筋结果 采用方案: 8@200 实配面积:251 二、楼梯荷载导算: 在本工程进行PKPM建模时,在楼梯间处梯步板厚设为0,将楼梯荷载换成结构的外荷载,楼梯活载3.5 KN/㎡,按消防楼梯设计。 楼梯面层采用花岗石楼面,斜板倾角:arctan=28.10 楼梯板厚取楼梯板跨度的~ 厚度取 :2700÷cos28.10。×(~)=100~130 ㎜ 取120 ㎜ 楼梯荷载计算: TB-1: 踏步:瓷砖面层:1.4×(0.3+0.16)×10=6.45 KN 混凝土踏步:25×0.3×0.16××10=6.0 KN 混凝土斜板:25×0.12×2.7÷cos28.10=9.18KN 20厚板底抹灰:20×0.02×2.7÷cos28.10。=1.23KN 合计:22.86 KN 在PKPM建模时将梯步的荷载(恒载)这算成面荷载为:8.46 KN/㎡ 活载:3.5 KN/㎡ 总活荷载:3.5×0.3×10=10.5 KN 故由梯板传至PTL-2上的荷载: 恒线荷载:22.86KN÷2=11.43KN/m 活线荷载:10.5KN÷2=5.25KN/m PTB-2:板厚0.1m,按单向板导荷简化计算 瓷砖面层 :1.4×1.44=2.02KN/M 混凝土结构板:25×0.1×1.44= 3.6KN/M 板底抹灰:20×0.02×1.44=0.576KN/M 合计:6.20 KN/M 活载:3.5×1.44=5.04 KN/M PTL-2自重:25×0.2×0.4=2.0KN/m PTL-3自重:25×0.2×0.4 =2.0 KN/m 由PTB-2传至PTL-2、PTL-3上的荷载: 恒线荷载:6.20KN/M÷2=3.10 KN/m 活线荷载:5.04KN/M÷2=2.52 KN/m PTL-2 总恒线荷载:11.43 KN/m+2.0 KN/m+3.10 KN/m=16.53 KN/m 总活线荷载:5.25 KN/m+2.52 KN/m=7.77 KN/m PTL-3 总恒线荷载:3.10 KN/m+2.0KN/m+11.43KN/M=16.53KN/m 总活线荷载:5.25 KN/m+2.52 KN/m=7.77 KN/m PTL-3下的次梁荷载: 承受墙体线荷载:(5.5×0.2+0.4×2) ×1.6=3.04KN/M PTL-3下的次梁荷载: 总恒线荷载: 8.22 KN/m+6.11 KN/m=14.33 KN/m 总活线荷载:2.80KN/m PTB-1:板厚0.1m,按单向板导荷简化计算 瓷砖面层:1.0 KN/㎡×1.68m×3.0m=5.04 KN 混凝土结构板:25 KN/m3×0.1m×1.68m×3.0m=12.6 KN 板底抹灰:20 KN/m3×0.02m×1.68m×3.0m=2.02 KN 合计:19.66KN 活载:3.5 KN/㎡×1.68m×3.0m=17.64 KN PTL-1 自重:25 KN/m3×0.3m×0.25m=1.88 KN 主梁自重:25 KN/m3×0.25m×0.6m=3.75 KN 由PTB-1传至PTL-1和主梁上的荷载: 恒线荷载:19.66KN÷3.0m÷2=3.28 KN/m 活线荷载:17.64KN÷3.0m÷2=2.94KN/m PTL-1总恒线荷载:3.28 KN/m+1.88 KN/m+11.39 KN/m =16.55 KN/m 总活线荷载:2.94 KN/m+5.39 KN/m=8.33 KN/m 楼梯屋面:楼梯屋面板按单向板计算 恒载:5.39 KN/㎡×1.8m=9.70 KN/m 活载:2.0 KN/㎡×1.8m=3.6 KN/m 三、平台梁配筋计算 跨中弯矩: KN·m = = 0.111 = 1- = 0.118 ﹤ = 0.55 = = 292 和中取较大的 = 0.002×250×300 = 150 按计算配筋:218 斜截面受剪:按构造配筋 28@200 第四章:框架计算 一、结构计算简图及选型 结构选型: 1. 结构体系选型:采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。 2. 屋面结构:采用二道防水屋面。 3. 楼面结构:全部采用现浇钢筋混凝土楼盖,板厚100㎜,特殊部位局部120㎜。 4. 楼梯结构:采用钢筋混凝土板式楼梯。 电梯间:填充墙砌体结构。 二、各梁柱线刚度计算 确定框架计算简图 框架的计算单元如图所示,取轴上的一榀框架计算,假定框架柱嵌固于地下室顶板上,框架梁与柱刚结,由于各层柱的截面形心在一条线上不变,故梁跨等于柱截面形心轴线间的距离。所有各层柱高从楼面算至上一层楼面(即层高)分别为4.95、1.65、3.6、3.6、3.6、3.6(m),由此可绘出框架的计算简图: 1. 横向主梁:250㎜×600㎜ 纵向主梁:250㎜×600㎜ 次梁:250㎜×400㎜ 框架梁的线刚度计算 对于中框架梁I = 2I0 左边跨梁:i左边梁 ==3.0×107KN/㎡×2××0.25m×(0.6m)3 ÷6.6m=4.09×104 KN·m 中跨梁 :i中跨梁 ==3.0×107KN/㎡×2××0.25m×(0.6m)3 ÷7.2m=3.75×104 KN·m 右边跨梁:i右边梁 ==3.0×107KN/㎡×2××0.25m×(0.6m)3 ÷6.6=4.09×104 KN·m 底层柱 :i底边柱 ==3.15×107KN/㎡××(0.5m)4 ÷6.6m=2.48×104 KN·m i底中柱 ==3.15×107KN/㎡××(0.6m)4 ÷4.95m=6.87×104 KN·m 夹层柱: I二层中柱==3.0×107KN/㎡×2××(0.6m)4 ÷1.65m=20.62×104 KN·m 二、三层柱 :i三层边柱 ==3.15×107KN/㎡××(0.5m)4 ÷3.6m=4.56×104 KN·m i底中柱 ==3.15×107KN/㎡××(0.6m)4 ÷3.6m=9.45×104 KN·m 四、五层柱 :i三层边柱 ==3.15×107KN/㎡××(0.4m)4 ÷3.6m=1.87×104 KN·m i底中柱 ==3.15×107KN/㎡××(0.5m)4 ÷3.6m=4.56×104 KN·m 令i二层中柱 =1.0,则其余各杆件的相对线刚度 i’左边梁= =0.2 i’中跨梁= =0.18 i’右边梁= 0.2 i’底中柱= =0.33 i’底边柱= =0.12 i’二、三层中柱= =0.46 i’二、三层边柱= =0.22 i’其余中柱= =0.22 i’其余边柱= =0.09 三、荷载计算 1 恒载标准值计算 (1)屋面:二道防水 干铺20厚298×298仿石砖 隔离层(干铺玻纤布)一道 3厚SBS高聚物改性沥青防水卷材 刷基底处理剂一道 1:3水泥砂浆找平20厚 50厚挤塑型聚苯板保温层 1:3水泥砂浆找平20厚 1:8水泥珍珠岩找坡层最薄处40厚 2.49KN/㎡ 结构层:100厚现浇钢筋混凝土板:0.10m×25KN/m3 =2.5 KN/㎡ 抹灰层:20厚水泥砂浆:0.02m×20KN/m3 =0.40 KN/㎡ 合计:5.39 KN/㎡ (2)走廊楼面与标准层楼面 瓷砖楼面 瓷砖荷载: 0.5 20厚水泥砂浆抹面:25×0.02=0.5 结构层 :0.10m×25KN/m3 =2.5 KN/㎡ 合计:3.5 KN/㎡(由于酒店吊顶灯取楼面恒载4.0 KN/㎡) (3)梁自重: b×h = 250㎜×600㎜ 梁自重:25KN/m3×0.25m×(0.6m-0.1m)=3.125 KN/m 抹灰重:20厚水泥砂浆:0.02m×[(0.6m-0.1m)×2+0.2
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