酒店设计计算书.docx
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酒店设计计算书
酒店设计计算书
前言
毕业设计能全面反映我们大学四年知识结构体系的掌握情况。
通过本次设计,综合运用所学的理论知识,使我接受到工程师的基本训练;同时,本次设计是我即将步入工作的一次提前热身,因此通过本次设计,我在以下几方面着重培养了自己的能力:
1.调查研究收集资料,查阅资料及一定的阅读中外文献的能力;
2.独立分析和及解决问题的能力及创新能力;
3.应用有关设计规范,规章及标准的能力;
4.一定的建筑方案设计,结构设计分析及计算的能力;
5.应用工程软件,并对计算结果进行电算分析的能力;
6.综合技术经济分析比较能力;
7.工程制图,计算机绘图及编写设计说明书的能力。
设计要求我们通过各种资料来完成高层建筑的结构选型,结构布置,结构设计及建筑结构施工图的绘制,以巩固对基础知识和专业知识的理解、掌握程度和综合运用的实际能力。
在设计过程中涉及到的工程软件:
AutoCAD,PKPM,天正等,提高了我们对计算机的运用能力和实际操作能力。
在本次毕业设计期间,得到了陈翔老师的悉心指导和大力支持,使毕业设计得以顺利完成,在此表示衷心的感谢。
由于经验不足,理论知识不够扎实,设计中可能会有遗漏和粗心之处,恳请老师批评指正。
1建筑设计说明
1.1工程概况
设计题目:
户县大酒店设计批准建筑面积:
5650m2
建筑层数:
5层建筑高度:
18.6m
结构形式:
现浇钢筋混凝土框架结构建筑物耐久年限:
50年
建筑防火:
设计防火等级为二级,分类为二类
建筑抗震:
抗震等级为三级,地震设防烈度为7度,
设计地震分组为第一组,设计基本加速度值0.15g
1.2设计原始资料
1.2.1气象
1.温度:
夏季极端最高38℃;冬季极端最低-8℃
2.基本风压:
0.35KN/m2
3.基本雪压:
0.2KN/m2
1.2.2工程地质条件
自然地表下1米内为填土,填土下层5米厚黄土状土,再下为3米厚砂质粘土,再下层为砾石层,地下水位为-5.4米,建筑场地为Ⅱ类场地土,地面粗糙度为B类,各土层的地基承载力标准值如下:
黄土壮土fak=100~120kN/m2砂质粘土fak=220~270kN/m2砾石层fak=300~400kN/m2
1.3建筑平面设计
根据本建筑物的使用功能要求,确定采用三跨框架,边跨为7.2米,中
跨为6.3米,标准层房间进深为6.3米,开间3.9米,走道宽2.4米,标准层两边客房的卫生间与走道合并设于中跨内,边跨仅做卧室。
一层大开间,设为餐厅,另设男女卫生间、储物室及操作室等辅助用房。
在一层平面南边离两侧11.4米处各设一道双跑梁式楼梯。
二至五层平面布置基本相同,每层楼梯的ft口处设一间值班室,其余均为客房。
一层餐厅入口设于北面,客房部入口处另设在北面,两处功能分区有隔墙阻隔,不相互干扰。
客房入口侧设卫生间,内部为卧室,窗面积较大,利于通风采光。
家具布置简单大方,满足人体舒适要求。
1.4建筑立面设计
本建筑立面采用对称体型,建筑物各部协调统一,形式完整。
柱子外侧露ft强面,与露ft墙面的楼板层形成独特的结构造型。
一层餐厅的大门造型别致,门两旁的立柱立面造型独特,给人以耳目一新之感。
根据本建筑的建筑功能,一楼餐厅需采用大空间,为不让人产生压抑感及突ft餐厅空间的气势,宜适当增大层高。
本建筑确定一层层高为4.2米,标准层为客房,层高设为3.6米,稍大于一般住宅层高度,既显得舒适大气,又带给客人宾至如归的享受。
楼梯高度等于层高。
建筑总高度18.6米。
整个立面看起来既豪华大气又独特典雅。
总体上,本建筑立面造型符合建筑造型和构图方面的均衡、韵律、对比的规律,并满足适用、经济、美观的要求。
1.5建筑剖面设计
室内外高差为0.45米,可防止室外流水流入和墙身受潮。
根据采光设计标准及结构布置要求,确定标准层房间和楼梯间窗高到框架梁底,主要窗宽为1.8米。
走廊两端也设置大窗户以便于空气流通。
屋面排水采用有组织外排水方式,用外装塑料空心管作为落水管,屋面材料找坡2%。
1.6土建设计
1.墙体±0.000以上均采用M5混合砂浆砌筑,±0.000以下均采用水泥砂浆砌筑。
2.门垛厚度一般为130mm。
一般门窗均居中,内门内开时内平,外开时居中。
3.卫生间楼地面比同层相邻楼地面低20mm。
4楼屋面面层材料的选择及构造设计屋面:
三毡四油防水层
20mm厚水泥砂浆找平
150mm厚水泥蛭石保温层
120mm厚钢筋混凝土板
V形轻刚龙骨吊顶楼面:
瓷砖地面(在卫生间内采用地砖防水楼面)
120mm厚钢筋混凝土板
V形轻刚龙骨吊顶
2结构设计说明
2.1工程地质条件
自然地表下1米内为填土,填土下层5米厚黄土状土,再下为3米厚砂质粘土,再下层为砾石层,地下水位为-5.4米,建筑场地为Ⅱ类场地土,地面粗糙度为B类,各土层的地基承载力标准值如下:
黄土壮土fak=100~120kN/m2砂质粘土fak=220~270kN/m2
砾石层fak=300~400kN/m2
2.2基础
本工程采用柱下独立基础。
2.3设计活载荷载标准值
屋面:
0.2楼面:
2
2.4材料
混凝土:
基础混凝土C20;垫层素混凝土选用C10
一层梁柱混凝土C35;
以上各层梁柱混凝土C30
钢筋:
梁柱纵筋采用Ⅲ级钢筋,箍筋采用Ⅰ级钢筋,基础底板钢筋采用Ⅰ级钢筋
2.5构造要求
构件主筋混凝土净保护层厚度基础40,梁柱,板20(板厚120)
3结构设计计算书
3.1工程概况
户县大酒店设计,拟建五层,建筑面积约5650平方米,建筑耐久年限为50年,设计防火等级二级,分类为二类。
查得房屋所在地的设计地震动参数
αmax=0.12,Tg=0.35s,基本雪压S0=0.2KN/m2,基本风压W0=0.35KN/m2,夏季极端最高38℃,冬季最低-8℃。
自然地表下1米内为填土,填土下层5米厚黄土状土,再下为3米厚砂质粘土,再下层为砾石层,地下水位为-5.4米,建筑场地为Ⅱ类场地土,地面粗糙度为B类。
黄土状土fak=100~120KN/m2,砂质粘土fak=220~270KN/m2,砾石层fak=300~400KN/m2。
建筑抗震设防类别为丙类,结构安全等级为二类,抗震设防烈度为7度,设计基本加速度值为0.15g,设计地震分组为第一组,结构抗震等级为框架三级。
3.2结构布置及计算简图
根据该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,标准层建筑平面、结构平面布置图分别见图1、图2。
主体结构共5层,1层层高
4.2米,2-5层层均为3.6米。
填充墙采用240mm厚粘土空心砖,窗为铝合金窗,门为木门。
楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,楼板厚度取120mm。
主梁截面、次梁截面高度分别按其梁跨度的1/10~1/12和1/12~1/15估计取值,且不应小于
400mm,也不大于梁截面净跨的1/4,框架梁宽度可取梁截面高度的1/3~1/2,且不小于250mm,同时应保证梁截面高宽比不大于4,估算梁截面尺寸和各层梁、柱和板的混凝土强度等级见表3.1。
其设计强度:
表3.1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(b×h)
次梁(b×h)
边横
梁
中横
梁
LL-1
LL-2
LL-3
LL-4
2~
5
C30
300×
600
300×
700
300×700
250×
500
200×
300
250×
500
250×
300
1
C35
300×
600
300×
700
300×700
250×
500
200×
300
250×
500
250×
500
柱截面尺寸可根据式和估算。
查表可知该框架柱轴压比限值为=0.9,N为柱组合的轴压力设计值,F为按简支状态计算的柱的负载面积,gE为折算在单位面积上的重力荷载代表值,可近似取12-15KN/m2,为考虑地震作用组合后柱轴压力的增大系数,边柱取1.3,不等跨内柱取1.25,等跨内柱取1.2,n为验算截面以上楼层层数,AC为柱截面面积。
本处各层的重力荷载代表值近似取14KN/m2.由图2可知边柱和中柱的负载面积分别为7.8×3.15㎡和7.8×6.75㎡。
由式得第一层柱截面面积为
边柱中柱
如柱截面取正方形,则边柱和中柱截面高度分别为400mm和500mm.
根据上述结果并综合考虑其它因素,本设计柱截面尺寸取值如下:
1层600mm×600mm2~5层500mm×500mm
基础选用柱下独立基础,基础埋深取2米。
框架结构计算简图如图3.3~3.4所示。
梁轴线取直板底,2~5层柱高即为层高,底层柱高取4.2+1.0=5.2m
图3.1建筑平面布置图图3.2结构平面布置图图3.3纵向框架计算简图图3.4横向框架计算简图
3.3重力荷载计算
3.3.1屋面及楼面的永久荷载标准值
屋面(不上人):
30mm厚细石混凝土保护层KN/m2
三毡四油防水层0.4KN/m2
20mm厚水泥砂浆找平20×0.02=0.4KN/m2
150mm厚水泥蛭石保护层KN/m2
120mm厚钢筋混凝土板KN/m2
V形轻刚龙骨吊顶0.251KN/m2
合计:
5.46KN/m2
1~5层楼面:
瓷砖地面(包括粗砂打底)0.55KN/m2
120mm厚钢筋混凝土板KN/m2
V形轻刚龙骨吊顶0.25KN/m23.8KN/m2
3.3.2屋面及楼面可变荷载标准值
不上人屋面均布活荷载标准值0.50KN/m2
楼面活荷载标准值2.0KN/m2
屋面雪荷载标准值0.2KN/m2
3.3.3梁、柱重力荷载计算
表3.2梁柱重力荷载标准值
层
数
构
件
b
/m
h
/m
/()
G
/()
/
n
/
1~
5
边横
梁
0.3
0.6-0.12
25
1.05
3.78
5.7
16
344.736
中横
梁
0.3
0.7-0.12
25
1.05
4.568
6.6
8
241.264
纵梁
0.3
0.7-0.12
25
1.05
3.78
5.4
28
571.536
LL-1
0.25
0.5-0.12
25
1.05
2.494
6
14
209.475
LL-2
0.2
0.3-0.12
25
1.05
0.945
2.225
26
54.668
LL-3
0.25
0.5-0.12
25
1.05
2.494
5.7
14
199.001
LL-4
0.25
0.3-0.12
25
1.05
1.181
2.225
14
36.796
1
柱
0.6
0.6
25
1.05
9.45
5.2
32
1526.192
2~
5
柱
0.5
0.5
25
1.05
6.56
3.6
32
730.8
3.3.4墙、门窗重力荷载计算
墙体为240mm粘土空心砖,南立面墙为玻璃幕墙,其他外墙面为水磨石墙面,内墙面20mm后抹灰。
内墙为粘土空心砖,两侧均为20mm厚抹灰。
按墙体材料容重标准值及材料设计厚度计算。
窗均为铝合金窗,门为木门。
3.3.5重力荷载代表值
集中于各楼层标高处的重力和在代表值计算结果见下图:
图3.5各质点的重力荷载代表值
3.4框架侧移刚度计算
a.横向框架侧移刚度计算
框架结构的侧向刚度过小,水平位移过大,将影响正常使用;侧向刚度过大,水平位移过小,虽满足使用要求,但不满足经济性要求。
因此,框架结构的侧移刚度宜合适,一般以使满足结构层间位移限值为宜。
规范规定,按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比△u/h宜小于框架结构的层间位移角限值[△u/h],即1/550。
(h为层高)。
(附:
层间位移角限值的确定原则,一是保证主体结构基本处于弹性受力状态。
即避免混凝土墙、柱构件
ft现裂缝,同时将混凝土梁等楼面构件的裂缝数量、宽度和高度限制在规范允许范围内。
二是保证填充墙、隔墙和幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显损伤。
如果不满足以上限制,则可增大构件尺寸或提高混凝土强度等级。
)
梁的线刚度ib=ECIb/l。
其中Ec为混凝土弹性模量;l为梁的计算跨度;Ib为梁截面惯性矩,对本设计的现浇楼面,中框架梁Ib可近似取2.0I0,边框架梁Ib取1.5I0,其中I0为梁矩形部分的截面惯性矩。
柱的线刚度ic=EcIc/l,其中Ic维柱的截面惯性矩,h为框架柱的计算高度。
柱的
侧移刚度D值按下式计算:
D=αc·12ic/h2式中αc为柱侧移刚度修正系数,可从书上查得。
横梁和柱的线刚度计算过程见表3.3,框架柱侧移刚度值见表3.4,表3.5,表
3.6。
表3.3横梁、柱线刚度计算表
类别
层次
Ec
/(N/mm2)
b×h
/mm×mm
I0
/mm4
/mm
EcI0/l
/N·mm
1.5EcI0/
l
/N·mm
2EcI0/l
/N·mm
边横梁
1
3.15×104
300
600
×
5.4×109
6300
2.7×1010
4.05×
1010
5.4×1010
2~
5
3×104
300
600
×
5.4×109
6300
2.571×
1010
3.857
1010
×
5.142×
1010
中横梁
1
3.15×104
300
700
×
8.576×
109
7200
3.752×
1010
5.627
1010
×
7.504×
1010
2~
5
3×104
300
700
×
8.57×109
7200
3.573×
1010
5.360×
1010
7.146×
1010
柱
1
3.1×104
600
600
×
1.08×108
5200
6.542×
1010
—
—
2~
5
3×104
500
500
×
5.208×
109
3600
4.34×
1010
—
—
表3.4中框架柱侧移刚度D值()
表3.5边框
边柱(10根)中柱(10根)
层次
架柱侧移刚
度D值()
10.8250.469136161.9720.62218058
21A.-211,5A-80,.D3-718,D-1851832B.-910,2B-80,.C5-912,C-283792
3~5
1.185
0.372
14949
2.831
0.586
23552
1
0.619
0.427
12397
1.479
0.569
16520
2
0.911
0.313
12575
2.177
0.521
20943
层次
3~50.8890.308123631.0620.34713936
表3.6楼梯间框架柱侧移刚度D值()
将上述不
B-3,B-6A-3,A-6
层次
同情况下
同层框架1
1.560
0.579
16803
0.413
0.378
10974柱侧移刚
度相加,即2
2.295
0.534
21473
0.607
0.233
9360得框架各
层层间侧3~5
2.239
0.528
21225
0.592
0.229
9184移刚度,见
表3.7
表3.7横向框架层间侧移刚度()
层次
1
2
3
4
5
487962
585488
585488
585488
551024
由表7可见,=487962/585488=0.833>0.7,故该框架为规则框架。
3.5横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算
a.横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算
(1)横向自振周期计算
荷载计算:
结构顶点的假想侧移见表3.8
表3.8结构顶点的假想侧移表
层号
5
8324.85
8234.85
551024
0.0149
0.2599
4
9817.91
18052.76
551024
0.0328
0.245
3
9817.91
27870.67
551024
0.0506
0.2122
2
9817.91
37688.58
585488
0.0644
0.1616
1
9758.05
47446.625
487962
0.0972
0.0972
结构自振周期按顶点位移法,考虑填充墙港督对于`框架结构的影响,取折减系数,所以结构基本自振周期为
。
(2)水平地震作用及楼层地震剪力作用
本建筑结构高度不超过40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切为主,
故可用底部剪力法计算水平地震作用。
结构总水平地震作用标准值即所以应考虑顶部附加水平地震作用
顶部附加水平作用系数
各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算见表9
表3.9各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表
层次
5
19.6
8234.85
161403.06
0.286
1220.8
1220.8
4
16.0
9817.91
157086.53
0.272
818.6
2039.4
3
12.4
9817.91
121742.06
0.211
635.0
2674.4
2
8.8
9817.91
86397.59
0.150
451.4
3125.8
1
5.2
9758.05
50741.83
0.089
264.8
3390.6
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3.6。
图3.6水平地震作用及楼层地震剪力
(3)水平地震作用下的位移验算
水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别按
(△u)i=Vi/∑
和计算,计算过程见表3.10,表中还计算了各层的层间位移角。
表3.10横向水平地震作用下的位移验算
层次
5
1220.8
551024
2.22
3600
1/1622
4
2039.6
551024
3.70
3600
1/973
3
2674.4
551024
4.85
3600
1/742
2
3125.8
585488
5.34
3600
1/674
1
3390.6
487962
6.95
5200
1/748
由上表可见,最大层间弹性位移角发生在第二层,其值为1/674<1/550,满足要求(其中=1/550可查表得到)。
(4)水平地震作用下框架内力计算
以KJ5横向框架内力计算为例。
层间剪力取自表3.9,各柱反弯点高度比按y=yn+y1+y2+y3确定,其中yn由表可查得。
本设计中需要修正底层柱和第2层柱。
梁线刚度取自表3.3。
表3.11边柱端弯矩及剪力计算
层
次
边柱
5
3.6
1220.8
551024
14949
33.12
1.185
0.36
42.96
76.31
4
3.6
2039.4
551024
14949
55.33
1.185
0.45
89.63
109.55
3
3.6
2674.4
551024
14949
72.56
1.185
0.46
120.16
141.06
2
3.6
3125.8
585488
15183
81.06
1.215
0.51
148.83
142.99
1
5.2
3390.6
487962
13616
94.61
0.825
0.62
305.02
186.95
表3.12中柱端弯矩及剪力计算
层
次
中柱
5
3.6
1220.8
551024
23552
52.18
2.831
0.44
82.65
105.19
4
3.6
2039.4
551024
23552
87.17
2.831
0.49
153.77
160.04
3
3.6
2674.4
551024
23552
114.31
2.831
0.50
205.76
205.76
2
3.6
3125.8
585488
23792
127.02
2.902
0.50
228.64
228.64
1
5.2
3390.6
487962
18058
125.48
1.972
0.65
424.12
228.37
表3.13梁端弯矩、剪力及柱轴力计算
层
次
边梁
走道梁
柱轴力
边柱N
中柱N
5
76.31
44.02
6.3
19.10
61.17
61.17
7.2
16.99
-19.10
2.11
4
152.47
101.56
6.3
40.32
141.13
141.13
7.2
39.20
-59.42
3.23
3
230.69
150.45
6.3
60.50
209.08
209.08
7.2
58.08
-119.92
5.65
2
263.15
181.78
6.3
70.62
252.62
252.62
7.2
70.17
-190.54
6.1
1
335.78
191.25
6.3
76.68
265.76
265.76
7.2
73.82
-267.22
8.96
水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图如图3.7所示。
图3.7水平地震作用下框架内力图
3.6竖向荷载作用下框架结构的内力计算
3.6.1横向框架内力计算
a.计算单元
取KJ5横向框架进行计算,计算单元宽度为7.8米,如图3.8所示