高层酒店结构设计计算书5-3.doc

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： 1008070260
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

VI

贵州大学本科毕业设计

目录
摘 要 V
Abstract VI
前 言 Ⅶ
1 工程概况 1
2 建筑设计 1
2.1、总平面设计 1
2.2立面和剖面设计 1
2.3抗震设计说明 2
3 结构方案的确定 2
3.1初步确定梁柱截面尺寸及材料选用 3
3.2 柱截面尺寸 3
4 荷载计算 3
4.1 活荷载标准值计算 4
4.2恒荷载标准值计算 5
4.3 主要结构材料 10
5楼梯计算 11
5.1 板式楼梯计算 11
5.1.1计算简图 11
5.1.2梯段板设计 11
5.2平台板设计 11
5.2.1板厚确定、荷载计算、内力计算 12
5.1.5配筋计算 13
5.3平台梁设计 14
5.3.1 尺寸确定 14
5.3.2荷载计算 14
5.3.3内力计算 15
5.3.4配筋计算 15
5.4梁式楼梯计算 16
5.4.1几何参数 16
5.4.2可变荷载计算 16
5.4.3材料信息计算 17
5.4.4内力计算 18
5.4.5配筋计算 20
5.4.5挠度计算 21
5.4.5裂缝计算 16
6 电算部分 27
6.1结构设计信息 27
6.2 周期、振型、地震力 68
6.3 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，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 link 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 design 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, 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 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 calculation 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

第 Ⅶ 页

贵州大学本科毕业设计

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 137 页

贵州大学本科毕业设计

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53691.60㎡，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=1125~750 取800mm
纵梁：高==（）9000=1125~750 取800mm
梁宽：b=（） 且=1～1.5 取300mm
连续梁：截面高度：h=(1/12~1/15)*梁的计算跨度 取700mm
悬臂梁：常用跨度<=4m，梁截面高度：h=(1/5~1/6)*梁的计算跨度
取700 mm
梁宽：b=（） 且=1～1.5 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：① 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6m×6m，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；
② 消防车汽车通道：总重300kN，且双向板楼盖尺寸大于6m×6m，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；
③ 消防车汽车通道：在设计楼面梁时折减系数为0.8 。

◇ 上部结构部分：
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：
① 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 0.50kN/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。
② 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/m2
300mm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/m2
300mm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/m2
2cm 找平 0.40kN/m2
2cm 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/m2
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/m2
2cm 找平 0.40kN/m2
2cm 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
0.19
0.09
墙重+粉刷+保温
（kN/㎡）
7.9×0.19+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
0.19
0.09
墙重+粉刷
（kN/㎡）
7.90×0.19+0.68=2.18
7.90×0.09+0.68=1.39
墙重/米（kN/m）
墙高（层高-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（2~5层）
外墙（200mm）
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（6~20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Ⅱ类，最不利环境作用等级为B级。耐久性基本要求：Ⅱ-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
1
120
C45
15
C55
C50
C50
HRB400
HRB400
HRB400
2
180
C45
15
C50
C50
C50
HRB400
HRB400
HRB400
3
120
C45
15
C50
C45
C50
HRB400
HRB400
HRB400
4
120
C45
15
C50
C45
C50
HRB400
HRB400
HRB400
5
120
C45
15
C50
C45
C50
HRB400
HRB400
HRB400
6
120
C45
15
C50
C45
C50
HRB400
HRB400
HRB400
7
120
C45
15
C50
C45
C50
HRB400
HRB400
HRB400
8
120
C40
15
C45
C40
C40
HRB400
HRB400
HRB400
9
120
C40
15
C45
C40
C40
HRB400
HRB400
HRB400
10
120
C40
15
C45
C40
C40
HRB400
HRB400
HRB400
11
120
C45
15
C45
C40
C40
HRB400
HRB400
HRB400
12
120
C40
15
C45
C40
C40
HRB400
HRB400
HRB400
13
120
C40
15
C45
C45
C45
HRB400
HRB400
HRB400
14
120
C40
15
C45
C40
C40
HRB400
HRB400
HRB400
15
120
C45
15
C45
C40
C40
HRB400
HRB400
HRB400
16
120
C45
15
C45
C40
C40
HRB400
HRB400
HRB400

注：全楼结构梁、柱、剪力墙的箍筋类别为HRB335 。环境类别为Ⅱ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10.1
5.1.1 梯段板设计
5.1.2 梯段板数据
板倾斜角为tanα=1800/2430=0.741 α =36.540, cosα=0.803。
取1m宽板带进行计算。
5.1.3确定板厚
板厚要求， h=ln/25～ln/30=2430/25～2430/30=81～97.2, 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/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/M
5.1.5 内力计算
跨中弯矩： M=（g+q）ln2 /10=12.502.432/10=7.38
5.1.6 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： 0.0217=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/M
5.2.4内力计算
跨中计算： M=(g+q) l02/8=7.184 1.002/8=0.898KN/M
5.2.5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10.2
5.3.1平台梁设计
5.3.2 确定梁尺
梁宽取b=200mm, 高取h=400mm ，梁跨度为l0=1.052.60=2.73
5.3.3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 1.214.73＋1.44.288＝23.68KN/M
5.3.4 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 l0/2=23.682.43/2=28.77KN
5.3.5 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10.2
1．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 = L1＋L3 = 2400＋840 = 3240 mm
楼梯高度： H = 1350mm 楼梯宽度：W = 2000 mm
梯板厚： t = 150 mm 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 mm
2．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: γG = 1.20 可变荷载分项系数: γQ = 1.40
准永久值系数: ψq = 0.50
3．材料信息：
混凝土强度等级: C35 fc = 16.70 N/mm2
ftk = 2.20 N/mm2 ft = 1.57 N/mm2
梯梁纵筋强度等级: HRB400 ES = 200000 N/mm2
fy = 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 = 3.15×104 N/mm2
钢筋弹性模量 Es = 2.0×105 N/mm2
梯段板纵向受力钢筋合力点至近边距离