土木工程专业毕业设计—天津市太阳酒店楼设计

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1、设计说明书 第74页 共76页 毕业设计（论文）计算书 （结构部分设计）题 目： 天津市太阳酒店楼设计 专 业： 土木工程 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 一、工程概况： 1、工程名称: 天津市太阳酒店楼设计 2、建筑地点天津市建设路绿茵街地段 3、建筑规模: 1) 建筑总面积: 4565m2 2) 建筑层数: 整体三层。（上人屋面） 3) 结构类型: 钢筋混凝土框架结构 4) 层 高: 3.9m 4、建筑功能： 普通教室 18间 70m2/间 语音教室 2间 140 m2/间 （含辅助用房） 微机教室 2间 140 m2/间 （含辅助用房） 阅 览 室 1间 140m2/间 活 动

2、 室 1间 140m2/间 大会 议 室 1间 140m2/间 办 公 室 12间 行政办公室 6间 30m2/间教师办公室 6间 45m2/间 走廊 走廊为2.4m宽 楼梯 共三个楼梯 厕所 每层设男女厕所各两个其他: 收发，贮藏室5、建筑技术条件（一）气象条件: 1) 常年主导风向: 西北风 2) 夏季主导风向: 西南风 3) 平 均 风 速: 夏季3.1m/s,冬季 4m/s 4) 基 本 风 压: Wo=0.30KN/m2 5) 基 本 雪 压: So=0.30KN/m2 最大积雪深度:11cm 6) 最 高 气 温: 40.6 最 低 气 温: -9.3 7) 最冷月平均温度: 4.

3、5(12月) 8) 最热月平均温度: 29.7(79月) 9) 最 大 降 雨 量: 50.4mm/h 月最大降雨量：184.3mm(46月)（二）工程地质条件 1) 天然地面以下1m厚为填土,地基标准承载力为120KN/m2.填土以下的2m厚为粘土,地基承载力为250KN/m2.粘土以下为中密粗砂层, 地基承载力为300KN/m2。 2) 地下水位:天然地面以下4m处 3) 地震设防烈度: 6度（三）施工条件 1）施工单位：天津市第二建筑公司 2）施工人员：各工种工人数均不受限制，但要求不分工种劳动力不均衡系数K200KN/m2)故采用钢筋混凝土柱下独立基础.在轴之间设置伸缩缝由于建筑物总长

4、为67.8m(55m),故需设置伸缩缝,缝宽为70mm10、结构布置 1)因本建筑楼面标高变化不大,只作结构平面布置 其一般原则:上一层结构平面放到下一层建筑平面图布置 2)基础平面布置图 基础平面布置图上主要构件有:钢筋混凝土基础、基础梁 3)楼面结构布置图 主要构件有:框架、楼面梁、阳台梁 4)屋面结构布置图 主要构件有:框架、屋面梁、屋面板。 采用有组织的内天沟外排水形式，坡度为211、屋面、楼面均采用现浇板 三张平面布置图见附图1、基础平面布置图2、楼面结构布置图3、屋面结构布置图二、雨篷、厕所、楼梯的计算1、雨篷计算： 本工程采用悬梁式雨篷，且板面采用有组织排水。1） 雨蓬板的计算：

5、 ：YPL-1Lo2=1500-200=1300mm Lo2=33002所以可按单向板计算a：恒荷载标准值计算 20mm厚防水砂浆面层 5的排水坡度 130051/2201/1000=0.065 KN/m2板自重 板底抹灰 合计： gk=2.805 KN/m2 b：活荷载标准值： qk=0.5 g+q=1.22.805+1.40.5=4.066 KN/m2取1m宽板带，即：b=1000mm 作为计算单元.则： g+q=4.066KN/mc：弯矩设计值： KN.md）配筋计算：板厚：h=80mm =80-20=60mm 重要性系数=1.0砼采用C20，则，1=1.0钢筋采用HPB235 则 根据

6、： =故： =mm2 选6180 As实=157mm2另：（1）雨篷板中分布钢筋按构造配筋. 选用6250 （2）YPB-1与YPL-1，YPL-2相交处所需配的负筋可按构造配筋，采用 6180 ：YPB-2Lo2=1500-100=1400mm2所以可按单向板计算其配筋同YPB-12） 雨蓬梁的计算：YPL-3 边跨：lo1=6600mm lo2=3300mm 对于YPL-3截面： 根据 取： h=500mm b=对于YPL-1截面取 300mm500mm YPL-2截面取200mm400mm荷载计算：a：恒荷载标准值 （半宽）梁底抹灰： 0.02170.1=0.034 梁侧做水刷石面层（2

7、5mm）厚： 0.50.5=0.25 梁自重： 雨蓬板传来的恒载： 合计 gk=5.111恒荷载设计值： g=1.25.111=6.133 活载设计值： q=g+q=6.133+0.665=6.798 内力计算：经查简明建筑结构设计手册可查得内力系数：MB=-0.16.7986.62=-29.61 KN.m M1=0.086.7986.62=23.69 KN.mM2=23.69 KN.m M3=0.0256.7986.62=7.4 KN.mVA=0.46.7986.6=17.95 KN VB左=0.66.7986.6=26.92 KNVB右=0.56.7986.6=22.43 KN对于支座处：

8、 根据：=mm2选用 2 12 As = 226mm2斜截面计算：验算截面尺寸 hW=ho-80=385mm4根据 0.25fcbho=0.259.6200465=223.2KNV截面满足要求0.7ftbho=0.71.1200465=71.6KNV故只需按构造配箍筋现配置 6200对于YPL-1 b=300mm h=500mm 其截面形式如下图所示： lo=1500ho=500-35=465mm0.1 荷载计算： 恒荷载： （半宽）梁底抹灰： 0.02170.15=0.051 梁侧做水刷石面层（25mm）厚： 0.50.5=0.25 梁自重： 0.3（0.5-0.08）25=3.15 合计

9、gk=3.451其设计值： g=1.23.451=4.14 另：由YPL-3传来的集中荷载： P=计算简图如下：支座处弯矩M及剪力V： = =38.3 =4.141.5+22.43=28.64KN根据 =mm2选用 2 14 As = 308mm2斜截面计算：验算截面尺寸 hW=ho-80=385mm4根据 0.25fcbho=0.259.6300465=334.8KNV截面满足要求0.7ftbho=0.71.1300465=107.4KNV故只需按构造配箍筋现配置 6200 对于YPL-2 b=200mm h=400mm 其截面形式如下图所示： 根据 荷载计算： 恒荷载： 梁自重： 0.2（

10、0.4-0.08）25=1.6 其设计值： g=1.21.6=1.92 另：由YPL-3传来的集中荷载： P=计算简图如下：支座处弯矩M及剪力V： = =69.47 =1.921.5+44.87=47.75KN根据 = =124.8M故属于第一类T形截面根据 =mm2选用 3 18 As = 763mm2斜截面计算：验算截面尺寸 hW=ho-80=285mm4根据 0.25fcbho=0.259.6200365=175.2KNV截面满足要求0.7ftbho=0.71.1200365=56.2KNV故只需按构造配箍筋现配置 6200厕所现浇板的计算： 一、 对于XB-1： 计算跨度：lo1=39

11、00mm lo2=3900mm 0.5 故按双向板计算 1）荷载计算a）恒荷载标准值： 马赛克地面： 0.55KN/m220mm厚水泥砂浆： 0.0217=0.34 KN/m2100mm厚板自重: 0.10252.5KN/m2 15mm厚板底粉刷： 0.01517=0.26 KN/m2 小计 gk3.65KN/m2其设计值： g=1.23.65=4.38 KN/m2b)活荷载标准值： qk2.5KN/m2 其设计值： q=1.42.5=3.5 KN/m2g+q/2=4.38+3.5/2=6.13 KN/m2 q/2=3.5/2=1.73 KN/m2g+q=4.38+3.5=7.88 KN/m2

12、2）：弯矩计算： 跨中最大正弯矩为内支座固定时，在g+q/2作用下的跨中弯矩值与当内支座铰支时，在q/2作用下的跨中弯矩值之和（此处并考虑泊松比=0.2的影响），支座最大负弯矩为当内支座固定时，在g+q作用下弯矩值。按弹性理论计算弯矩由 可查表：m1= =5.7KN.mm2= =4.02KN.m KN.m3）截面设计： 经过计算 s=0.95 AsM/shofylo1方向： ho=80mm lo2 方向取 ho=70mm 跨中： 方向选用：8130 =387 lo2方向选用：8160 =314区隔支座: s =0.95 方向ho=80mm选用： 12160 =707次梁设计计算取 bh=200

13、300mm1、 荷载计算恒载标准值：板传荷载：次梁自重：0.2（0.3-0.1）25=1KN/m次梁粉刷： （0.30.1）20.0217=0.136KN/m小 计： gk=4.84KN/m活载标准值： qk=总设计值： g+q=1.24.8+1.42.54=9.36 KN/m2、 计算跨度：lo=3.9m3、 内力计算：1. 弯矩设计值： 2. 剪力设计值： 4、 承载力计算：跨中按T形截面计算：根据 = =262M故属于第一类T形截面根据 =mm2Asmin=0.25%200300=150 mm2选用 2 10 As = 157mm2对于支座：=mm2Asmin选用 2 10 As = 1

14、57mm2斜截面计算：验算截面尺寸 hW=ho-100=160mm4根据 0.25fcbho=0.259.6200260=124.8KNV截面满足要求0.7ftbho=0.71.1200260=40.04KNV故只需按构造配箍筋 选用 6200 四、现浇楼梯计算此处所计算的现浇楼梯为板式楼梯，楼梯的结构布置如图所示。 该楼梯：踏步尺寸为150mm300mm，采用C20混凝土，板中采用HPB235钢筋，梁纵筋采用HRB335钢筋楼梯均布活荷载标准值Qk=3.5KN/平方米 。板厚所以斜板取板厚为 140mm，水平段板厚取与斜板相同的 厚度为140mm（一）：楼梯段设计，荷载标准值计算斜板：栏杆自

15、重 0.2斜板自重 板30厚水磨石面层 板底20厚纸筋灰粉刷 合计 设计值 g=7.3231.2=8.788水平段板自重 2510。14=3。530厚水磨石面层 0.65板底粉刷 160.021=0.32 合计 设计值 g=4.471.2=5.364活荷载标准值 3.5 设计值 q=3.51.4=4.9总计 斜板部分 P1=7.3231.2+3.51.4=13.688水平段板部分 P2=4.471.2+3.51.4=10.2641、 斜板截面设计板水平计算跨度ln=3.6m，弯矩设计值M=板的 有效高度h0=140-20=120mm=选配10 100 As = 785mm2分布筋每步踏板1根8

16、2、 平台板设计设平台板厚h=80mm，取1m宽板带计算（1） 荷载计算 （KN.m）水磨石面层 0.6580mm厚混凝土板 0.0825=2板底 抹灰 0.0217=0.34 合计 活荷载 总荷载设计值P=2.991.2+3.51.4=8.488KN/ m 截面设计 平台板的计算跨度lo=2.1-0.2/2+0.12/2=2.06m 弯矩设计值M= 板的有效高度h0=80-20=60mm =选配6/8 130 As = 302mm23、 平台梁设计设平台梁 截面尺寸为200mm350mm(1) 荷载计算恒载计算梁自重：0.2（0.30-0.08）25=1.35梁侧粉刷0.2（0.30-0.0

17、8）217=0.184平台板 传来荷载2.992.1/2=3.14梯段板传来荷载7.3233.6/2=13.18合计 17.85活荷载 总荷载设计值P=1.217.85+1.49.98=35.39KN/m（2） 截面 设计4、计算跨度lo=1.05ln=1.05（3.3-0.24）=3.21m弯矩 设计值剪力设计值截面按倒L型计算梁的有效高度ho=350-35=315mm经判断属于第一类T型截面=选配220 As = 628mm2按构造配置2 14 As = 308mm2配置6 200 箍筋 则斜截面受 剪力为 满足 要求（五）绘制施工图： 板式楼梯斜板的配筋图 框架荷载、内力计算一、 确定计

18、算简图1、 计算单元 KJ-11 2、 计算简图假定框架与基础固定，且嵌固于基础顶面.框架梁与柱节点刚结.由于各层柱的截面尺寸不变，则梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离，底层柱高从基础顶面算至二楼板底，基顶标高根据地质条件暂定1.05m，则底层柱高为（3.77+1.05）=4.82m，其余各层柱高为层高，均为3.9m。注：计算时，取柱心之间的距离，所以A，F轴线各自向内偏移80mm，实际计算距离为7640mm，C，D轴线向外偏移80mm，实际计算距离为2560mm框架计算简图3、 主要杆件尺寸估算混凝土梁：C20 则Ec=2.55104N/mm2 柱： C30 则Ec=3.00104N/mm2横

19、向框架梁（边跨）h=b=则 h=取 h=600mm b=取 b=300mm框架柱： b=（底层柱高）= h=（11.5）b 取：b=350mm h=400mm横向框架梁（中跨） 取b=300mm h=450mm 纵向连梁：考虑其兼做过梁：取：b=250mm h=600mm4、 惯性矩线刚度计算 其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取=2（为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）： 横向框架边跨梁 I边梁= 中跨梁 I中梁= 底层柱 I底层柱= 其余各层柱 I余层柱=令 =1则其余杆的相对线刚度为： = =框架梁柱相对线刚度如图所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据 二、各种荷载设计值计

20、算：1.06（1）屋面框架相关荷载计算： 10mm厚面砖保护层 （上人屋面） 0.0117=0.17KN/m2 三毡四油防水层 0.45KN/m220mm厚1：2水泥砂浆找平层： 0.0220=0.30kN/m2 20220mm厚炉渣水泥找坡（最薄处20厚）： 14（0.02+0.22）/2=1.68kN/m2100mm厚现浇混凝土板： 0.1 25=2.5kN/m2 V型轻钢龙骨及铝合金龙骨吊顶： 0.12kN/m2小计： 5.32kN/m2 屋面板传给次梁荷载： 5.321.95=10.374KN/m次梁自重： 0.25（0.4-0.1）25=1.875kN/m 小计： 12.249KN/

21、m次梁传来集中荷载： 12.5154.5=55.121 KN 主梁自重： （0.6-0.1）0.325=3.75kN/m屋面板的恒载设计值： 1.25.32=6.384kN/m2屋面板的活载设计值：（上人屋面） 1.42=2.8kN/m2屋面次梁的恒载设计值： 1.212.249=14.699kN/m2屋面次梁的恒载设计值： 1.221.95=4.68kN/m2屋面边跨主梁中：屋面边跨主梁活载设计值： 4.684.5=21.06kN屋面中跨主梁中屋面中跨主梁活载设计值： 边柱纵向连系梁自重： 0.250.625=3.75kN/m梁侧粉刷： ( 0.6-0.1)170.02=0.17kN/m梁外

22、侧贴面砖： 0.50.6=0.3kN/m1.2m高女儿墙自重： 0.241.219=5.472kN/m1.2m高女儿墙内侧粉刷： 1.20.02518=0.54kN/m1.2m高女儿墙外侧贴面砖： 0.51.2=0.6kN/m屋面板传来的荷载： 小计： 16.019KN/m 顶层边节点集中荷载标准值： 16.0194.5=72.09kN其设计值： 1.272.09=86.50kN顶层边节点活载设计值： 中柱纵向连系梁自重： 0.250.625=3.75 KN/m中柱纵向连系梁侧粉刷： 2（0.6-0.1）170.02=0.34 KN/m屋面板传来的荷载： 小计： 14.6 KN/m顶层中结点集

23、中荷载标准值： 14.64.5=65.7kN 其设计值： 1.265.7=78.84kN 顶层中结点活荷载设计值： （2）标准层框架相关荷载计算： 30mm厚水磨石面层 0.65KN/m2 100mm厚现浇混凝土板： 0.1 25=2.5kN/m2 V型轻钢龙骨及铝合金龙骨吊顶： 0.12kN/m2小计：楼板恒载标准 3.27 kN/m2 其设计值 1.2 3.27=3.924kN/m2 楼面板传给次梁荷载： 3.271.95=6.38KN/m次梁自重： 0.25（0.4-0.1）25=1.875kN/m 小计： 8.255 N/m次梁传来集中荷载： 8.2554.5=37.15KN 主梁自重

24、： （0.6-0.1）0.325=3.75kN/m楼面板的恒载设计值： 3.924 kN/m2楼面板的活载设计值： 1.4 2=2.8kN/m2楼面次梁的恒载设计值： 8.2551.2=9.906KN/m楼面次梁的恒载设计值： 1.4 1.952=5.46kN/m2楼面边跨主梁中：楼面边跨主梁活载设计值： 5.464.5=24.57kN/m2楼面中跨主梁中 楼面中跨主梁活载设计值： 边柱纵向连系梁自重： 0.250.6254.5=16.875kN梁侧粉刷： (0.6-0.1)170.024.5=0.765kN梁外侧贴面砖： 0.60.54.5=1.35kN楼面板传来荷载： 窗下墙体自重： 0.

25、240.9183.6=14kN窗下墙体粉刷： 0.020.9173.6=1.1kN窗下墙体贴面砖： 0.50.93.6=1.62kN铝合金窗自重 0.452.43.6=3.888kN窗边墙体自重： 3.30.24180.2752=7.84kN窗边墙体粉刷： 0.023.3170.2752=0.617kN窗边墙体贴面砖： 0.53.30.2752=0.908kN框架柱自重： 0.300.43.925=13.65kN框架柱粉刷： 0.70.023.917=0.93kN框架柱贴面砖： 0.53.90.30=0.683kN 小计：标准层边柱集中荷载标准值： 78.578kN 其设计值： 1.278.5

26、78=94.29kN楼层边节点活荷载设计值： 中柱连系梁自重： 0.250.6254.5=16.875kN中柱连系梁侧粉刷： 2(0.6-0.1)170.024.5=1.53kN楼面板传来的荷载： 窗下墙体自重： 0.20.241.8181.2=18.66KN窗下墙体粉刷： 220.021.8171.2=2.94KN铝合金窗自重： 20.451.20.6=0.648KN窗边墙体自重：3.330.2418（0.75-0.17）+3.30.2418（1.25-0.175）=23.52KN窗边墙体粉刷：23.30.0217（0.75-0.175）+23.30.0217（1.25-0.175）=3.7

27、KN框架柱自重及粉刷： 13.65+1.13.90.0217=15.11kN小计：标准层中结点集中荷载标准值： 112.8kN 其设计值： 1.2112.8=135.36kN标准层中结点活荷载设计值： （3）底层框架相关荷载计算基础梁： bh=250mm400mm基础梁自重： 0.250.304.525=10.8kN铝合金窗自重： 0.452.43.6=3.888kN 窗下墙体自重： 0.241.553.619=25.44kN 窗下墙体粉刷： 0.90.023.617=1.1kN窗下墙体贴面砖： 0.51.353.6=2.43kN 窗边墙体自重： 3.950.24180.2752=9.39kN

28、窗边墙体粉刷： 0.023.3170.2752=0.62kN窗边墙体贴面砖： 0.53.550.2752=0.976kN 小计：基础台阶上集中荷载标准值： 54.644 kN 其设计值： 1.254.644=65.573kN 框架柱自重： 0.300.44.8225=16.87kN框架柱粉刷： 0.650.023.917=0.862kN框架柱贴面砖： 0.53.90.30=0.683kN对于中柱基础：基础梁自重： 0.250.44.525=11.25kN内纵墙自重 0.654.5180.24+18.66+2.94+0.648+23.52+3.7=62.104KN内纵墙粉刷： 0.021.117

29、3.9=1.459kN框架柱自重： 0.300.44.8225=16.87kN框架柱粉刷： 1.00.023.917=1.326kN小计：中柱基础台阶上集中荷载标准值： 74.813 kN 其设计值： 1.274.813=89.78kN恒载作用、活载作用下结构计算简图如下所示 （5）作用于屋面梁和楼面节点处集中风载计算 根据风压标准值计算公式为：，其中为高度z处风振系数，由于本建筑高度H=12.9m30.00m，可以取；对于矩形平面，风荷载体系数1=+0.8；2=-0.5风压高度变化系数z经查规范如下表；由设计资料可知。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，其计算过程如下表：根据： w

30、w =Qwos（H4+0.5H3） =1.4（0.8+0.5）1 wos（H4+0.5H3） =1.82 wos（H4+0.5H3） W3=1.82 wos（0.5H3+0.5H2） =0.91 wos（H3+H2） W2=0.91 wos（H2+H1）S：为开间. H4为女儿墙高，取1.2m 风荷载计算表层数QwoSHW设31.41.31.01.060.44.53.910.9421.41.31.01.00.44.53.912.7811.41.31.01.00.44.54.2213.30 风荷载作用下的内力计算：框架在风荷载作用下（以左向右吹）的内力用D值法进行计算，其步骤为：计算各柱抗侧刚度

31、D及总剪力在各柱间的剪力分配；确定各柱反弯点高度系数y；求各柱杆端弯矩及梁端弯矩 ：计算各柱抗侧刚度D及总剪力在各柱间的剪力分配层数层剪力边柱D值中柱D值D每根边柱剪力（KN）每根中柱剪力（KN）310.940.804223.720.804137.020.506：确定各柱反弯点高度系数yn：为总层数 j：为所在层 k：为梁柱线刚度比yo：标准反弯点高度比（由n、j、k查表可得）1：上下梁刚度变化时的刚度比2=上层层高/所计算层层高3=下层层高/本层层高由1、2、3可查得y1 、y2、y3层数边柱中柱3n=3 j=3 k=2.5 yo=0.4251=1 y1=0y=0.425+0=0.425n=

32、3 j=3k=5.15 yo=0.451=1 y1=0y=0.45+0=0.452n=3 j=2 k=2.5 yo=0.4751=1 y1=02=1 y2=03=4.82/3.9=1.24 y3=0y= yo +y1+ y2+ y3=0.475n=3 j=2 k=5.15 yo=0.51=1 y1=02=1 y2=03=4.82/3.9=1.24 y3=0y= yo +y1+ y2+ y3=0.51n=3 j=1 k=3.125 yo=0.552=3.9/4.82=0.81 y2=0y= yo + y2 =0.55n=3 j=1 k=6.438 yo=0.552=3.9/4.82=0.826

33、y2=0y= yo + y2 =0.55：求各柱杆端弯矩及梁端弯矩根据各柱分配到的剪力及反弯点位置yh计算i层第j个柱端弯矩 上端弯矩： Mtij=Vijh（1-y） 下端弯矩： Mbij=Vijhy由柱端弯矩，并根据节点平衡计算梁端弯矩对于边跨梁端弯矩：Mbi=Mtij+Mbi+1，j对于中跨，由于梁端弯矩与梁的线刚度成正比，因此： Mlbi=（Mtij+Mbi+1，j） Mrbi=（Mtij+Mbi+1，j）再根据力平衡原理，由梁端弯矩和作用在该梁上的竖向荷载，求出梁跨中弯矩和剪力经计算，其内力图如下： 风荷载作用下的M图 （） 风荷载作用下V图（KN） 风荷载作用下的N图（KN）四 框架内力计算1、 恒载设计值作用下内力计算中间跨BC杆线刚度乘0.5修正系数可求得节点各杆端弯矩分配系数如图（利用对称性求内力计算）荷载引起的固端弯矩（可将集中荷载转化为均布荷载，根据qE=主梁自重按原均布荷载不变） 恒荷载作用下（等效）计算简图 活荷载作用下（等效）计算简图计算分配系数