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本科毕业设计

第1章建筑设计

1.1建筑的总平面设计

（1）根据地形考虑，该地段地处南北，东西走向两条主干道的交叉口，地理位置十分优越。

考虑到已有建筑，所以正立面和左侧立面依城市主要街道而设，更加突出了此宾馆选址的优越。

（2）为满足使用要求及当地规划部门的要求，在宾馆正面留有足够的空间设置相应的停车场地。

（3）为创造一个良好舒适的环境，在用地范围内布置适当的绿化,以及布置景观小品设计和园林绿化设计，并适当考虑与城市绿化带的相互关系，创造一个和谐、舒适的环境。

1.2建筑平面设计

建筑平面设计是针对建筑的室内使用部分进行的，即有机地组合内部使用空间，使其更能满足使用者的要求，本设计是从平面设计入手，着眼于建筑空间的组合，结合高层宾馆的具体特点进行设计。

本设计按照各基本单元空间的功能性质、使用顺序进行功能分析和功能分区。

处理好各建筑空间的关系，合理组织好交通流线，使各种流线符合使用顺序并做到简洁明确、顺畅直接、不交叉迂回，避免相互干扰，并布置良好的朝向，满足采光和通风条件。

1.2.1房间的平面设计

根据设计任务书中对建筑总面积、层数及房间数量及使用面积的要求，对各个房间在每层平面中所占的比例初步确定每层及各房间的面积、形状与尺寸，根据功能分析、流线分析等进行平面组合设计。

首先确定组合方式。

且为了提供一个较舒适宽敞的的住宿的空间，使得内部的各种功能划分比较灵活，本设计采用了开间3.6m,进深为4.8m，5.4m和6.0m柱网，且采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块对大空间进行隔断，其材料较轻并有很好的隔音效果。

基于以上各项要求本设计的平面为矩形。

楼梯设计在大厅内体现了导向明确、疏散快捷方便的理念。

1.2.2楼梯设计

根据人流出行和疏散的要求，有大厅的显著位置设置两部电梯和三个楼梯。

（1）根据《旅馆建筑设计规范》中确定楼梯的踏步尺寸与楼梯段净宽：

旅馆的楼梯踏步高度取150mm,宽度取300mm。

底层单跑踏步数为15，标准层踏步数为11。

（2）楼梯形式的选择应便于疏散迅速、安全，尽量减少交通面积并有利于房间平面布置，根据高层旅馆的平面的布置、形状与尺寸，确定楼梯形式为两跑楼梯。

（3）确定楼梯开间进深尺寸，在满足各种功能要求的情况下将开间尺寸定为3600mm，则梯段宽度为1700mm；根据平台宽度大于等于梯段宽度的规定，平台宽度亦取1800mm。

（4）楼梯踏步数：

首层踏步数：

第二跑梯段踏步数为1650/150=11；

第一跑梯段踏步数是；15

标准层踏步数：

第一跑踏步数为1650/150=11；

第二跑梯段踏步数是1650/150=11；

（5）梯段长度：

首层梯段长度：

14×300=4200mm

标准层梯段长度：

（11－1）×300=3000mm

（6）确定楼梯间的位置

楼梯应布置均匀、位置明显、空间导向性强，有利于人员的出行的疏散。

本设计的楼梯入口设置在了大厅内，并在两侧各设一部楼梯，并满足防火间距的要求。

1.3建筑立面设计

高层旅馆建筑和其它公共建筑一样,不仅能给人们提供工作、活动空间,满足使用要求,而且能够反映出建筑的主题思想。

在满足使用要求的同时，照顾到立面造型，本设计的的底层层高为4.5m，标准层的层高为3.3m。

建筑体型设计是高层旅馆建筑设计中的重要环节。

建筑体型是建筑空间组合的外在因素,它是内在诸因素的反映。

建筑的内部空间与外部体型是建筑造型艺术处理问题中的矛盾双方,是互为依存不可分割的,往往完美和谐的建筑艺术形象,总是内部空间合乎逻辑的反映。

立面设计是反映整个建筑的一个方面,是生动的、富有表现力的信息来源。

通过立面门、窗及各种构配件的位置、大小、外形等变化,使建筑的外观与使用功能、经济技术的合理性达到统一,给人以简洁、明快、朴素、大方的感受。

1.4建筑剖面设计

剖面设计的目的主要是确定内部空间的使用高度，以确保建筑空间的满足使用要求，考虑到旅馆是人流密集的公共建筑，要求有空调，消防等设备高度及主梁的高度，吊顶等。

所以确定底层层高为4.5m，以上每层层高为3.3m，经初步估算，净高符合要求。

第2章结构设计说明

2.1框架的承重方案

本设计采用框架结构承重体系，根据框架结构的承重体系的不同，可分为横向框架承重体系纵向框架承重体系和纵横向框架承重体系。

根据本设计的结构布置特点，采用横向框架承重体系。

2.2梁柱截面尺寸的确定

楼盖和屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度选用100mm。

梁截面高度按跨度的1/8～1/12进行估算，宽度取b=（1/2～1/3）h。

主梁：

mm

mm

次梁：

mm

柱的截面尺寸估算：

采用正方形截面，本设计为三级抗震，则应满足：

不大于0.8，其中,则柱宽，取，，满足N=1.1×13×1000<600×600×20×0.8.

则初步估算的框架梁柱在设计中的取值见表2-1。

表2-1梁截面尺寸（mm）

混凝土等级

横梁

纵梁

次梁

C30

300600

300×600

300400

表2-2柱的截面尺寸（mm）

层次

混凝土等级

1层

C40

600600

2~8层

C30

6006000

2.3框架结构的计算简图

计算简图用梁柱轴线表示,梁柱轴线取各自的形心线。

对于与钢筋混凝土楼盖整体现浇的框架梁，可取楼板底面处作为梁轴线。

底层的框架柱取自基础的顶面。

2.4结构计算

本设计进行了重力荷载代表值计算，水平地震作用的计算，风荷载的计算，水平荷载作用下框架结构的内力和位移计算，竖向荷载作用下框架的内力计算，框架梁和框架柱的内力组合。

梁和柱的的截面设计及一些小构件的计算，包括楼梯，楼板，屋面板和基础的计算。

第3章工程概况及结构布置

3.1工程概况

建设地点：

北京市

建筑类型：

框架填充墙结构，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取100mm。

填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。

主体结构8层，底层层高4.5m，其余各层为3.3m。

局部突出的塔楼为电梯机房和水箱间，层高为3.3m。

门窗：

门为木门，部分为钢制防火门，窗为塑钢窗。

材料选用：

框架柱底层选用C40混凝土，2～8层选用C30混凝土。

框架梁在底层用C40混凝土，210层用C35混凝土。

受力钢筋采用HRB335和HRB400级钢筋。

箍筋采用HPB235级钢筋。

钢筋的连接优先采用焊接。

柱网：

本建筑采用内廊式平面组合，柱距为3.6m,边跨跨度分别为4.8m，5.4m，中间跨度为2.1m。

自然条件：

基本风压为，基本雪压为，年降水量680mm。

地质条件：

建筑场地为二类场地，设防烈度为7度，地震分组为第二组。

基本地震加速度为，水平地震影响系数为=，地下水位深约7.0m。

地基土指标：

天然容重，液限25.5%，塑性指数9.1，空隙比0.638，稠度0.30，计算强度300KN/㎡。

3.2结构的布置及计算简图

根据该建筑的使用功能和建筑设计的要求，进行了建筑的平面、立面及剖面设计。

主体结构共8层，底层层高为4.5m，其余各层层高3.3m,主体高度为27.6m。

填充墙外墙采用300厚的蒸压粉煤灰加气混凝土砌块砌筑，内填充墙采用200厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块砌筑，底层正面窗高3.6m,背面窗高1.8m，部分窗高2.4m，1.8m：

其余各层窗高1.8m。

在计算简图中，2～8层的柱高为层高，即3.3m,底层柱高从基础顶面至一层板底，即5.8m。

其计算简图见2-1图。

图2-1结构计算简图

第4章重力荷载的计算

4.1屋面及楼面的永久荷载标准值

屋面永久荷载标准值（上人）

30厚预制混凝土板

防水层：

高聚物改性沥青防水沥青卷材δ≥3.0

高聚物改性沥青防水沥青涂料δ≥3.0

找平层：

1：

3水泥砂浆，其中掺聚丙烯，0.75～0.90

找坡层：

1：

8水泥膨胀珍珠岩找2%的坡

100厚钢筋混凝土结构层

V型轻钢龙骨吊顶0.25KN/m2

合计4.34KN/m2

客房部分：

楼面1～7层

20厚大理石板

30厚1：

4干硬性水泥砂浆

素水泥浆结合层一道

100厚钢筋混凝土结构层

V型轻钢龙骨吊顶0.25KN/m2

合计3.78KN/m2

餐厅、办公、走道部分

磨光大理石板20厚，水泥砂浆擦缝

20厚1:

3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥

素水泥浆结合层一道

100厚现浇钢筋混凝土结构层

V型轻钢龙骨吊顶0.25KN/m2

合计3.78KN/m2

卫生间：

陶瓷锦砖5厚，铺实拍平，干水泥擦缝

1：

3干硬水泥砂浆结合层30厚表面撒水泥粉

聚氨脂防水层1.5厚

1：

3水泥砂浆找坡层，最薄处20厚

100厚现浇钢筋混凝土结构层

20厚石灰砂浆板底抹灰0.02×17=0.34KN/m2

合计4.54KN/m2

4.2屋面及楼面可变荷载的标准值

楼面活荷载标准值

上人屋面均布活荷载标准值

屋面雪荷载标准值

（为屋面积雪荷载分布系数）

梁柱的密度

蒸压粉煤灰加气混凝土砌块

4.3梁、柱、墙、门的重力荷载计算

梁、柱重量按其尺寸及材料容重标准值确定。

梁两侧面层重量也应计入梁自重内，墙体重量可根据厚度及材料容重标准值确定，其两侧的面层应计入墙体自重内。

本设计的的墙体采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块填充，以砌块厚度和材料标准值计入墙体自重，门、窗按其材料、种类、规格，按《荷载规范》进行计算。

计算结果见表4-1。

表4-1梁、柱重力荷载代表值

层次

构件

b

/m

h

/m

r

KN/m

g

KN/m

Li

/m

n

/KN

/KN

1层

柱

0.6

0.6

25

1.05

9.45

5.8

52

2850.12

4374.48

纵梁

0.3

0.6

25

1.05

4.73

3.0

48

680.40

横梁

0.3

0.6

25

1.05

4.73

4.2

13

258.26

0.3

0.6

25

1.05

4.73

4.8

13

259.26

0.3

0.6

25

1.05

4.73

5.4

13

332.05

次梁

0.3

0.4

25

1.05

3.15

3.0

28

264.50

2～7层

柱

0.6

0.6

25

1.05

9.45

3.3

52

1621.62

3415.98×6=20495.9

纵梁

0.3

0.6

25

1.05

4.73

3.0

48

680.44

横梁

0.3

0.6

25

1.05

4.73

4.2

13

258.23

0.3

0.6

25

1.05

4.73

4.8

13

259.15

0.3

0.6

25

1.05

4.73

5.4

13

332.05

次梁

0.3

0.4

25

1.05

3.15

3.0

28

264.50

8层

柱

0.6

0.6

25

1.05

9.45

3.3

52

1621.62

3170.49

纵梁

0.3

0.6

25

1.05

4.73

3.0

48

680.40

横梁

0.3

0.6

25

1.05

4.73

4.2

13

258.26

0.3

0.5

25

1.05

4.73

4.8

13

259.16

0.3

0.5

25

1.05

4.73

5.4

13

332.05

次梁

0.3

0.4

25

1.05

3.15

3.0

4

264.50

注：

表中为考虑梁柱刷层重力载的增大系数;g表示单位长度构件重力荷载;n为构件数量；梁长度取净长柱长度取层高。

4.4重力荷载代表值

重力荷载代表值是集中于各楼层标高处的重力荷载为计算单元范围内各层楼面的重力荷载代表值及其上、下各半层的墙柱重量。

计算Gi时，各可变荷载的组合系数查相应的规范采用，无论是否是上人层面，其屋面上可变荷载均取雪荷载。

外墙为300mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，内墙面为20mm厚抹灰，外墙面贴瓷砖（0.5KN/m2），则外墙单位面积重力荷载为:

内墙为200mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，两侧均为20mm厚抹灰。

则内墙的单位面积重力荷载为:

各层重力代表值计算结果见下表：

层次

计算式

8

4.34×699.84+3170.49×0.5+578.91

7511.46

2～7

3.78×609.12+4.54×18+3415.98+1157.81

9598.13

1

3.78×609.12+4.54×5.04×18+

3415.98×0.5+4374.48×0.5+2264.19

883.76

第5章侧移刚度的计算

5.1横向框架侧移刚度的计算

横向框架梁线刚度ib计算过程见表5-1；柱的线刚度ic计算过程见表5-2。

C40:

C30:

表5-1横梁线刚度ib计算

类别

层次

Ec

/N/mm2

b×h

/mm2

Io

/mm4

l

/m

边横梁

所

有

层

3.0×104

300×600

5.4×109

4.8

6.0

中横梁

5.4

续表5-1横梁线刚度ib计算

类别

层次

EcIo/l

/N.mm

1.5EcIo/l

/N.mm

2EcIo/l

/N.mm

边横梁

所有层

3.37×1010

5.06×1010

6.74×1010

2.70×1010

2.70×1010

5.40×1010

走道梁

3.0×1010

4.50×1010

6.0×1010

表5-2柱的线刚度ic计算

层次

hc

/mm

Ec

/N/mm2

b×h

/mm2

Ic

/mm4

EcIc/hc

/N.mm

1

5800

3.25×104

600×600

1.08×1010

6.05×1010

2~7

3300

3.0×104

600×600

1.08×1010

9.82×1010

注：

ic柱的线刚度Ic=EcIc/h,Ic为柱的截面惯性矩，h为框架柱的计算高度。

5.2柱的侧移刚度计算

柱的侧移刚度按下式计算确定D=式中系数由下表确定

表5-3柱侧移刚度修正系数

位置

边柱

中柱

一般层

底层（固接）

根据梁柱线刚度比的不同，柱可分为中框架中柱和边柱，边框架中柱和边柱等。

柱的侧移刚度计算结果见表5-4、5-5和5-6。

表5-4中框架柱侧移刚度D值（N/mm）

层次

边柱（11根）

中柱（11根）

αc

Di1

αc

Di2

2～8

0.685

0.255

27593

1.236

0.382

41330

1

1.116

0.518

19379

2.007

0.626

34510

续表5-4

层次

中柱（11根）

边柱（11根）

αc

αc

2～8

1.161

0.367

39741

0.611

0.234

15471

1120988

1

1.882

0.614

33256

0.992

0.499

14763

1365485

表5-5边框架柱侧移刚度D值（N/mm）

层次

边柱（2根）

中柱（2根）

αc

Di1

αc

Di2

2～8

0.515

0.205

22182

0.974

0.327

35384

1

1.114

0.518

11186

2.001

0.626

13521

续表5-5

层次

中柱（2根）

边柱（2根）

αc

αc

2～8

0.871

0.303

32787

0.611

0.234

19472

219360

1

1.884

0.614

13248

0.992

0.500

10808

97526

将上述各种不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得各层层间侧移刚度，

见表5-6。

表5-6横向框架层间侧移刚度（N/mm）

层次

１

２

３

４

５

６

７

８

1218514

1584845

1584845

1584845

1584845

1584845

1584845

1584845

第六章横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

6.1横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算

6.1.1横向自振周期的计算

由公式将折算到主体结构的顶层，。

表6-1结构顶点的假想位移计算

层次

Gi/KN

VGi/KN

∑Di/（N/mm）

△ui/mm

ui/mm

8

8306.4

8306.04

1584845

5.2

232.6

7

9598.13

17904.17

1584845

11.3

227.4

6

9598.13

27502.30

1584845

17.4

216.1

5

9598.13

37100.43

1584845

23.4

198.7

4

9598.13

46698.56

1584845

29.5

175.3

3

9598.13

56296.69

1584845

35.5

145.8

2

9598.13

65894.83

1584845

42

110.3

1

887376

75492.95

1218514

68.3

68.3

按式，计算周期，的量纲为，取，为计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移（）；φ为结构基本自振周期，考虑非承重墙的影响的折减系数。

6.1.2水平地震作用及楼层地震剪力计算

本结构主体结构在40m以下，且质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切变形为主。

用底部剪力法计算水平地震作用。

由公式计算总水平地震作用标准值，其中为相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值；为结构等效总重力荷载，多质点应取总重力荷载代表值的85%。

建筑场地为第二类，得，地震设防烈度为7度，查得，则

因为,所以应考虑顶部附加水平地震作用，顶部附加地震作用系数

=0.08=0.08×0.63+0.01=0.0604

各质点的水平地震作用按下式计算

具体的计算过程见表6-2，各楼层地震剪力按进行计算。

图6-1（a）水平地震作用分布图6-1（b）层间剪力分布

表6-2各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算

层次

Hi/m

Gi/KN

GiHi/KN.m

GiHi/∑GiHi

Fi/KN

Vi/KN

32.2

678.39

21844.16

0.017

82.00

82.00

8

28.9

7511.46

217081.19

0.168

810.34

892.34

7

25.6

9598.13

245712.13

0.189

911.63

1803.97

6

22.3

9598.13

214038.30

0.166

800.69

2604.66

5

19

9598.13

182364.47

0.141

680.11

3284.11

4

15.7

9598.13

150690.64

0.117

564.34

3849.11

3

12.4

9598.13

119016.81

0.090

443.76

4292.87

2

9.1

9598.13

87342.98

0.068

328.00

4620.81

1

5.8

8873.76

51467.81

0.040

192.44

4813.81

各质点水平地震作用及楼层剪力沿房屋层高分见图6-1

6.1.3水平地震作用下的位移验算

水平地震作用下框架结构的间位移和顶点位移公式

表中计算的各层的层间弹性位移角应满足为多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的层间弹性位移，h为计算楼层高度，为弹性层间位移角的限值。

按上式计算的框架各层层间位移应满足规范要求，当不满足时，说明梁、柱截面尺寸偏小，应调整梁、柱截面尺寸或提高混凝土等级，并重新计算。

表6-3横向水平地震作用下的位移计算

层次

Vi/KN

∑Di/（N/mm）

△ui/mm

ui/mm

hi/m

θe=ui/hi

8

892.34

1584845

0.56

17.56

3300

7

1803.97

158