金地大酒店设计.doc

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1、第一章 设计的基本资料1.1 初步设计资料一、工程名称：金地大酒店二、建设地点：三、工程概况：建筑总高26.4m、共6层，2-6层层高3.5m，底层层高4.5m,室内外高差0.45m。四、主导风向：全年为东南风，基本风压=0.25KN/五、地面粗糙类型：C类六、地质条件：根据勘察报告，建筑场地地势平坦，地基土沉积及环境较简单，自上而下分别见下表（表中承载力、桩周侧阻力均为标准值，单位均为KN/）：地层编号土层名称土层厚度m承载力桩的极限侧摩擦阻力桩的极限端摩擦阻力杂填土2.2028粉质粘土5.8012046700粘土8.2016042750中密的细砂4.5018036基岩4.3016035七、

2、 区抗震设防烈度为7度，场地土为类。八、 建筑物安全等级：级。九、 材料选用：1、混凝土采用C25、C30。2、钢筋：纵向受力钢筋采用热扎钢筋HRB400、其余采用热扎钢筋HPB235一级钢筋。3、墙体：内、外隔墙采用水泥空心砖，其尺寸外300mm250mm110mm，重度r=10.3KN/m。4、窗：铝合金门窗r=0.4KN/m。5、门：木门，r=0.15KN/m。十、 的平面布置如图1-1，框架计算单元如图1-2,框架轴线尺寸见图1-3。图1-1 柱的平面布置图图1-2 框架计算单元 图1-3 框架轴线计算单元1.2 结构选型一、体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。二、屋面结构：采用

3、现浇钢筋混凝土肋形屋盖，柔性防水屋面，屋面板厚100mm。三、楼面结构：采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖，板厚100mm。四、楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯。1.3 确定框架计算简图底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基顶标高根据地质条件，室内外高差-0.45m，基础埋深定为0.50m，底层柱高为5.45m，其余各层取3.5m。一、梁的截面尺寸L=6600mm，h=(1/81/12)L=825mm550mm，取h=600mmb=(1/21/3)h=300mm200mm,取 b=300mm故：框架梁初选截面尺寸为bh=300 mm600 mm同理中间过道梁的截面尺寸bh300 mm600mm二、柱的截面

4、尺寸按层高确定柱截面尺寸，取底层 H=4950mmb=（1/151/20）H=330mm247.5mm初选柱截面尺寸：底层 bh=400mm700mm 其它层 bh=400mm600mm三、梁柱线刚度计算由于楼板采用现浇，所以中间梁的线刚度I=2I0根据公式i=EI/L，就可以得出梁、柱的线刚度如下：梁： i边跨=EI/L=KNmi中跨=EI/L=KNm柱： i底层=EI/L=KNm i其余=EI/L=KNm令i余柱=1.0，则其余各杆的相对线刚度为： 框架梁柱的相对线刚度如图1-4所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。 图1-4 梁柱相对线刚度第二章 荷载计算2.1 恒荷载标准值的计算

5、一、屋面防水层（柔性）三毡四油铺小石子 0.4KN/m2找平层：20mm厚水泥砂浆 0.015m20KN/m3=0.30KN/保温层：80mm厚矿渣水泥 0.08m14.5KN/m3=1.16KN/找坡层：水泥珍珠岩找坡 2%(5.4m2+6.6m)1/22%1/211=0.96KN/结构层：100厚现浇钢筋混泥土 0.1m25KN/m32.5KN/吊顶:V型轻钢龙骨 0.2KN/合计： 5.62KN/二、各走廊楼面及标准层楼面 水磨石面层 0.65KN/ 结构层：100mm厚现浇钢筋混泥土板 0.1m25KN/m32.5KN/吊 顶： V型轻钢龙骨 0.2KN/合计： 3.35KN/三、梁自

6、重 25KN/m30.3m（0.60m0.1m）3.75 KN/m四、柱自重：底层 0.40.725=7 KN/m 其它层 0.40.625=6 KN/m 五、基础梁（bh=300mm500mm）基础梁自重 25KN/m30.3m0.5m3.75KN/m六、外墙自重 250mm厚水泥空心砖 0.25m10.3KN/m32.58KN/外墙面：20mm厚水泥砂浆刷涂料 20KN/m20.02m0.4KN/内墙面：20mm厚混合砂浆刷涂料 17KN/m20.02m0.34KN/合计： 3.32KN/m 七、内墙自重 250mm厚内墙：250mm厚水泥空心砖 0.25m10.3KN/m32.58KN/

7、墙面：两面各20mm厚混合砂浆刷涂17KN/m20.02m20.68KN/合计： 3.26KN/八、110mm厚内墙：110mm厚水泥空心砖 0.11m10.3KN/m31.13KN/墙面：两面各20mm厚混合砂浆刷涂17KN/m20.02m20.68KN/合计： 1.81KN/2.2 活荷载标准值的计算一、屋面和楼面活荷载标准值根据建筑结构荷载规范查得1、楼面：2.0 KN/m2 2、走廊：2.5 KN/m23、房间：2.0 KN/m2 4、不上人屋面： 0.5 KN/m2二、雪荷载 SK1.00.3KN/m20.3KN/m2屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。2.3 荷载计算屋面板

8、传来荷载：板传主梁上的三角形或梯形荷载等效均布荷载，荷载的传递如图2-1。 图2-1 板传荷载示意图一、AB、CD轴间框架梁1、屋面板传荷载：a1.65m/5.4m=0.31q（12a2a3）（120.3120.313）q0.838q恒载： 5.62KN/m21.65m0.838215.53KN/m活载： 0.5KN/m21.65m0.83821.38KN/m梁自重 3.75KN/m2、楼面板传荷载：恒载： 3.35KN/m21.65m0.83829.3KN/m活载： 2.0KN/m21.65m0.83825.53KN/m墙自重： 3.26 KN/m2（3.5m-0.6m）9.45KN/mAB

9、、BC轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载梁自重板传荷载3.75KN/m15.53KN/m19.28KN/m活载板传荷载1.38KN/m楼面梁：恒载梁自重板传荷载墙自重 3.75KN/m9.3KN/m9.45KN/m22.5KN/m 活载板传荷载5.53KN/m二、BC轴间框架梁（两侧房间）1、屋面板传荷载恒载：5.62KN/m21.125m27.9KN/m活载：0.5KN/m21.125m20.7KN/m梁自重：3.75KN/m2、楼面板传荷载恒载：3.35KN/m21.125m25.23KN/m活载：2.0 KN/m21.125m22.81KN/m梁自重：3.75KN/m（1）、BC轴间（两

10、侧房间）框架梁均布荷载为：屋面梁： 恒载梁自重板传荷载 3.75KN/m7.9KN/m11.65KN/m 活载板传荷载0.7KN/m楼面梁： 恒载梁自重板传荷载墙自重 3.75KN/m5.23KN/m+9.45 KN/m18.43KN/m 活载板传荷载2.81KN/m（2）、BC轴间（走道）框架梁均布荷载为：屋面梁： 恒载梁自重板传荷载 3.75KN/m0KN/m3.75KN/m 活载板传荷载0KN/m 楼面梁： 恒载梁自重板传荷载 3.75KN/m0KN/m3.75KN/m 活载板传荷载0KN/m（3）、BC轴间框架梁集中荷载为：a1.125m/3.3m=0.34q（12a2a3）（120.

11、3420.343）q0.729q屋面板传荷载：恒载：5.62KN/m21.125m0.7295.62 KN/m21.05m= 11.01KN/m活载： 0.5KN/m21.125m0.72920.5KN/m21.05m0.98KN/m楼面板传荷载：恒载： 3.35KN/m21.125m0.7293.35 KN/m21.05m5.56KN/m活载： 2.0KN/m21.125m0.7292.5KN/m21.05m4.44KN/m顶层梁集中荷载：恒载：7.9KN/m1.125m3.75KN/m（1.125m6.6m）11.01KN/m6.6m= 110.52KN活载： 0.7KN/m1.125m0

12、.98KN/m6.6m7.26KN/m楼面梁集中荷载：恒载： 5.23KN/m1.125m（3.75KN/m9.45KN/m） （1.125m6.6m）5.56KN/m6.6m= 144.55KN活载： 2.81KN/m1.125m4.44KN/m6.6m32.47KN/m框架恒载、活载作用分布图见图2-2、图2-3。将集中荷载等效为梁上的均布荷载后的荷载作用分布图见图2-4、图2-5。三、A轴柱纵向集中荷载的计算1、顶层柱： 女儿墙自重（做法：墙高800mm，100mm的混凝土压顶,压顶宽300mm，压顶及女儿墙两侧粉刷20mm厚的水泥砂浆。） 0.8m0.25m10.3KN/m325KN/

13、m30.1m0.3m0.9 m20KN/m30.02 m23.53KN/m顶层柱恒载女儿墙自重梁自重板传荷载 3.53KN/m6.6m3.75KN/m（6.6m5.4m0.5m0.25m）5.62KN/m26.6m5.4m/2162.95KN顶层柱活载板传荷载 0.5KN/m26.6m5.4m/28.91KN2、标准层柱恒载：外墙自重KN/m23.32KN/m2=36.66KN内墙自重3.26KN/m（3.5m0.6m）5.4m51.05KN梁自重3.75KN/m（6.6m0.6m5.4m0.25）42.19KN板传荷载=3.35KN/m26.6m5.4m/259.7KN标准层柱恒载=外墙自重

14、内墙自重梁自重板传荷载 =36.66KN51.05KN42.19KN59.7KN=189.6KN标准层柱活载板传荷载2KN/m26.6m5.4m/235.64KN3、基础顶面恒载底层外纵墙自重基础梁自重 3.32KN/m2（5.45m0.6m0.5m）(6.6m0.4m)3.75KN/m（6.6m0.4m）89.54KN23.25KN112.79KN四、B轴柱纵向集中荷载的计算 1、顶层柱恒载梁自重板传荷载 3.75KN/m5.62KN/m6.6m(6.6m5.4m)/2304.49KN顶层柱活载板传荷载 0.5KN/m26.6m(6.6m5.4m)/219.8KN2、标准层柱恒载:250mm

15、内墙自重（3.5m0.6m）3.26KN/m220.9m2.1m0.15KN/m2138.8KN 110mm内墙自重1.81KN/m21.91KN/m（3.5m-0.6m）0.15KN/m20.8m2.1237.2KN梁自重3.75KN/m（5.4m0.25m6.6m0.5m6.6m6.6m/20.25m-0.3m0.125m）77.72KN板传荷载=3.35KN/m26.6m（5.4m6.6m）/2132.66KN标准层柱恒载=墙自重梁自重板传荷载 =138.8KN37.2KN77.72KN132.66KN386.38KN标准层柱活载板传活载2.0KN/m26.6m（5.4m6.6m）/27

16、9.2KN3、基础顶面恒载基础梁自重 (6.6m0.4m5.4m/26.6m/20.7m)3.75KN/m 43.13KN五、C轴柱纵向集中荷载的计算同B轴柱六、D轴柱纵向集中荷载的计算同A轴柱七、底层柱的自重 G（5.45m-0.1m）7KN/m37.45KN标准层柱的自重 G（3.5m-0.1m）6KN/m20.4KN框架载竖向荷载作用下的受荷总图如图2-6。 图2-2 恒载作用分布图 图2-3 活载作用分布图图2-4 等效均布荷载后的 图2-5 等效均布荷载后的恒载作用分布图 活载作用分布图 图2-6 竖向受荷总图（图中数值均为标准值，单位为KN）第三章 内力计算3.1 风荷载计算框架在

17、风荷载作用（从左向右吹）下的内力用D值法（改进的反弯点法）进行计算。一、基本风压值：KN/m2二、值：由于建筑物总高H不超过30m，所以=1.0，查荷载规范得值：迎风面=0.8，背风面=-0.5，所以取=1.3。三、作用在屋面梁和楼面节点处的集中力风荷载标准值表3-1 集中风荷载标准值 层次离地高度Z/m(KN/m2)/m/m/KN622.451.31.00.8790.253.51.85518.951.31.00.8190.253.53.56.15415.451.31.00.7490.253.53.55.62311.951.31.00.740.253.53.55.5628.451.31.00.

18、740.253.53.55.5614.951.31.00.740.254.953.56.71注：，其中：=下层柱高，=上层柱高，对顶层为女儿墙高度的2倍。四、风荷载作用下的位移验算 表3-2 横向2-6层D值及剪力分配系数的计算表 构件名称（KN/m）（KN/m）A轴柱0.970.3270.3201.5580.205B轴柱1.770.4690.4590.295C轴柱1.770.4690.4590.295D轴柱0.970.3270.3200.205=1.5886.1796128.6KN/m表3-3 横向底层D值及剪力分配系数的计算表 构件名称（KN/m）（KN/m）A轴柱0.950.490.20

19、20.8980.225B轴柱1.740.5990.2470.275C轴柱1.740.5990.2470.275D轴柱0.950.490.2020.225=0.8986.2956484.2KN/m五、框架风荷载作用下的侧移计算见表3-4 （3-1）表3-4 框架风荷载作用下的侧移计算 层数/(KN)/(KN)/(KN/m)/ (m)65596128.60.000051/ 7000056.1511.150.000121/ 2916745.6216.770.000171/ 2058835.5622.330.000231/ 1521725.5627.890.000291/ 1206916.7134.6

20、56484.20.000611/ 8115侧移验算: 层间侧移最大值1/ 81151/550(满足)六、框架在风荷载(从左向右吹)下的内力用D值法进行计算。其步骤为：1、求各柱反弯点处的剪力值； 2、求各柱反弯点高度； 3、求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩； 4、求各柱的轴力和梁剪力。计算过程见表3-5，左风作用下的弯矩图见图3-1。表3-5 各框架柱反弯点位置、剪力和柱端弯矩 层号柱号(KN)(KN)(KNm)(KNm)6A(D)0.20551.030.3500.351.262.34B(C)0.2951.480.38900.3892.023.165A(D)0.20511.152.29 0.40 0

21、 0.40 3.214.81B(C)0.295 3.290.43900.4395.066.464A(D)0.20516.773.44 0.450 0.455.426.62B(C)0.2954.950.4500.457.89.533A(D)0.20522.334.580.4500.457.218.82B(C)0.2956.590.47300.4737.7912.162A(D)0.2050.785.720.5000.5010.0110.01B(C)0.2958.060.5000.5014.1114.111A(D)0.22534.67.79 0.650 0.6527.614.86B(C)0.2759

22、.520.57600.57629.8922.00 图3-1 左风作用下结构弯矩图(KNm)3.2 地震作用 一、水平地震作用的计算 1、该建筑高度小于40m,且质量和刚度沿高度均匀分布，故可以采用采用底部剪力法进行计算，抗震设防烈度为7度，近震，现场类别为类场地,设计分组为第一组。2、作用于屋面梁及各层楼面梁处的重力荷载代表值为： 屋面梁处：G结构和构件自重50雪荷载 楼面梁处：G结构和构件自重50活荷载其中结构和构件自重取楼面上、下1/2层高范围内（屋面梁处取顶层的一半）的结构及构件自重（包括纵、横梁自重，楼板结构层及构造层、纵横墙体及柱等自重）3、各楼层重力荷载代表值0.3KN/m259.

23、4 m17.4m310.068KN （162.95KN304.49KN）92（3.5m/20.1m）406KN/m0.5310.068KN8964.95KN（189.6KN386.38KN）92（3.5m/20.1m）406KN/m11183.64KN（189.6KN386.38KN）92（3.5m/25.45m/20.1m）407 KN/m11592.64KN4、质点重力荷载代表值见图3-2图3-2 结构水平地震作用简图二、框架自振周期的计算 框架自振周期的计算可采用能量法，按式 （3-2）式中：结构基本周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取0.6； 假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值作为

24、水平荷 载而算得的结构各层楼面处位移（m）。该式分子分母项计算过程见表3-6 表3-6 基本周期的计算 层号(KN)(KN/m)/(KN)(KN/m)(KNm)659736268964.950.00990.29642657.21787.656.1520148.590.02220.28653204.11917.9845.6231332.230.03450.26432955.84781.2335.5642515.870.04680.22982570.00590.5925.5653699.510.05910.1832046.61374.5316.7156484265292.150.12390.123

25、91436.33177.96其中2-6层：=(0.32+0.469)206.17KN/m=973626KN/m底 层：=(0.202+0.247)206.29KN/m=564842KN/m=20.6=0.59(S)三、多遇水平地震作用标准值和位移的计算多遇地震作用下，设防烈度为7度，查表，类场地一区，查表Tg0.35s65292.15KN=55498.33KN因为TgT15Tg，故 T10.59s1.4Tg，所以需考虑顶部附加水平地震作用，即： 对于多质点体系，结构底部总横向水平地震作用的标准=0.03755498.33KN =2053.42KN附加顶部集中力=0.1172053.42KN =

26、240.25KN=2053.42-240.25KN =240.25KN质点的水平地震作用标准值，楼层地震剪力及楼层间位移的计算过程见表3-7其中 （3-3）表3-7 ，和的计算层号(KN)(m)(KN)(KN)(KN/m)(m)68964.9522.95205745.6904156.25412.6413.19736260.0004511183.6419.45217521.8436.21849.310.0009411183.6415.95178379.06357.221206.530.0012311183.6412.45139236.32279.221485.750.0015211183.648

27、.95100093.58200.721686.470.0017111592.645.4563179.89126.71813.175648420.0032首层： 满足位移要求二层： 满足位移要求四、框架地震内力的计算框架柱剪力和柱端弯矩计算采用D值法，计算过程和结果见表3-8、表3-9。表3-8 横向水平地震荷载作用下A轴，D轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算层号(KN)(KN/m)(KN/m)(KN)(KNm)(KNm)6413.1973626197440.028.260.970.3510.1218.795849.31197440.0216.990.970.423.7935.6841206.5319

28、7440.0224.130.970.453846.4531485.75197440.0229.720.970.4546.8157.2121686.47197440.0233.730.970.559.0359.0311813.1756484212705.80.02239.90.950.65141.3576.11表3-9 横向水平地震荷载作用下B轴，C轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算层号(KN)(KN/m)(KN/m)(KN)(KNm)(KNm)6413.197362628320.30.0312.391.770.38916.8726.55849.3128320.30.0325.481.770.4393

29、9.1550.0341206.5328320.30.0336.21.770.4557.0269.6931485.7528320.30.0344.571.770.47373.7982.2121686.4728320.30.0350.591.770.580.5380.5311813.1756484215536.30.02850.781.740.576159.41117.34横向水平地震作用下的内力图见3-3、3-4、3-5。 3-3 横向水平地震作用下M图（KN/m） 图3-4 横向水平地震作用下V图（KN） 图3-5 横向水平地震作用下N图（KN）3.3 恒载作用下的内力计算一、恒载作用下框架的

30、弯矩计算1、粱的固端弯矩可按下面方法求得： （3-4）2、根据粱柱线刚度图1-4，算出各节点的分配系数如: 其余见图3-6用弯矩分配法计算框架内力传递系数为1/2，各节点分配二次即可。恒荷载作用下杆端弯矩如图3-7所示 图3-6 弯矩分配法计算框架杆端弯矩(恒载作用下) 图3-7 恒荷载作用下的M图(KNm)二、恒载作用下框架的剪力计算：据简图3-8和推倒公式进行计算： 图3-8粱： 柱： 恒荷载作用下框架的剪力如图3-6所示。三、恒载作用下框架的轴力计算：参照图2-6恒荷载作用下框架受荷简图（标准值）和图3-9恒荷载作用下框架的剪力图算出恒荷载作用下框架的轴力图3-10。 图3-9 恒载作用

31、下的V图(KN) 图3-10 恒载作用下的N图(KN)3.4 活载作用下的框架内力计算一、活荷载作用下框架的弯矩计算活荷载作用下框架的内力计算与恒荷载作用下框架的内力计算相同,弯矩计算过程见图3-8。 图3-8 弯矩分配法计算框架杆端弯矩(活载作用下)活载作用下的结构内力图见图3-9到3-11。图3-9 活荷载作用下的M图(KNm)图3-10 活载作用下的V图(KN) 图3-11 活载作用下的N图(KN)第四章 内力组合4.1荷载组合和内力组合考虑两种荷载组合：A 恒荷载+活荷载 B 恒荷载+活荷载+地震荷载在组合各种荷载的内力时，地震荷载分别考虑左震和右震。活荷载全部按满跨布(与单跨布置偏小

32、，跨中弯矩应乘以1.1-1.2的增大系数)考虑结构塑性内力重分布的有利影响以及控制塑性角的出现位置，应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅（梁端弯矩乘以0.8的折减系数）。由于控制截面的内力值应取自支座边缘处，为此，进行组合前，应先计算各控制截面处的（支座边缘处的）内力值。梁支座边缘处的内力值： （4-1） （4-2）柱上端控制截面在上层的梁底，柱下端控制截面在下层的梁底，按轴线计算简图算得的柱端内力值，宜换算到控制截面处的值。因为内力组合后框架的计算只是一部分，为简化计算，内力组合使用的是按轴线计算简图算得的内力值，在内力组合完后，再根据需要计算的框架部位的内力组合值进行相应的计算。

33、横梁内力组合及柱的内力组合见表4-1到4-3。 表4-1 框架梁内力组合表层次截面内力126AM-11.74 -1.65 18.79 -18.79 9.35 -39.51 -17.50 -16.40 V34.94 3.09 -6.17 6.17 35.76 51.80 50.26 46.25 B左M-85.70 -4.41 -14.52 14.52 -124.36 -86.61 -120.11 -109.01 V69.17 4.36 6.17 -6.17 93.64 77.60 97.74 89.11 B右M-146.42 -9.70 11.98 -11.98 -165.95 -197.10

34、-207.37 -189.28 V182.82 10.89 -3.63 3.63 221.20 230.64 257.70 234.63 AB跨中M21.56 2.00 2.14 -2.14 29.85 24.29 31.11 28.67 BC跨中M155.23 8.27 0.00 0.00 191.24 191.24 217.83 197.85 5AM-21.46 -5.32 45.80 -45.80 30.60 -88.48 -34.29 -33.20 V46.64 11.60 -15.27 15.27 43.08 82.78 74.56 72.21 B左M-82.40 -19.70 -36.66 36.66 -158.36 -63.04 -130.94 -126.46 V74.86 18.26 15.27 -15.27 120.64 80.94 119.32 115.40 B右M-189.71 -39.83 30.24 -30.24 -212.24 -290.86 -295.94 -283.41 V226.12 48.11 -9.16 9.16 288.30 312.12 353.37 338