土木工程专业大学毕业课程设计（宾馆、办公楼） - 图文

1 工程概况 本工程为哈尔滨市南岗区某地段的宾馆客房楼。总建筑面积6038.6平方米，此建筑 纵向长为54.6m,主体横向16.2m，一层横向22.8m。主体结构共6层，层高均为3.3m。 风荷载：基本风压?0=0.55kN?m?2，地面粗糙度为C类。

雨雪条件：基本雪压为0.45kN?m?2。

抗震设计条件：建设场地的地震基本烈度为7度，建筑抗震类别为丙类，建筑结构抗震等级为框架三级，场地特征周期为二区，场地土为II类。建筑结构的安全等级为二级，设计使用年限为50年。

2 结构布置及计算简图

根据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，其标 准建筑平面，结构平面见图2。填充墙采用200mm厚的粘土空心砖砌筑。门为木门，门洞 尺寸1.0m?2.1m,3.0m?2.7m,1.0m?2.4m，窗为铝合金窗，洞口尺寸为1.8m?2.4m， 1.8m?1.5m。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取100mm.梁截面高度按梁跨度的1/12-1/8估算，由此估算的梁截面尺寸见表1,表中还给出了各层梁，柱和板的混凝土强度等级。其设计强度：

C25(fc?11.9N?mm?2,ft?1.27N?mm?2),C30(fc?14.3N?mm?2,ft?1.43N?mm?2) 表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 1-6 C30 横梁（b?h） AB跨，CD跨 300?600 BC跨 300?400 纵梁 (b?h) 300?600 次梁 （b?h） 300?400 由已知条件查表可知该框架结构的抗震等级为三级，其轴压比限值[?N]=0.9,各层的重力荷载代表值近似取15 kN?m?2。则边柱及中柱的负载面积7.8? 3.3m2和7.8 ?4.8m2。 由式Ac?N 得各层柱截面面积为：

[?N]fc1.3?7.8?3.3?103?6?15?180000mm2(424mm) 边柱： Ac?0.9?14.31.25?7.8?4.8?103?6?15?327273mm2(572mm) 中柱： Ac?0.9?14.3 如取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面长度分别为424mm和572mm。根据以上计算 结果并考虑其它因素，柱截面尺寸取值为： 底层柱700mm?700mm，其它层柱600mm?600mm

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基础选用柱下独立基础，基础埋深2.5 m,基础高1.0m。框架结构计算简图如图1所示,取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线；梁轴线取至板底，2-6层柱高即层高取3.3m.底层柱高度从基础顶面算至一层楼底即h1=3.3+0.6+2.5-1.05-0.1=5.3 取h1=5.3m

mm55..6611mm33..556.6m3.0m6.6m7.8m7.8m7.8m7.8m

（a） 横向框架 (b) 纵向框架 图1 框架结构计算简图

图2 建筑平面图及结构平面布置图

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3 重力荷载计算 3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值

屋面（不上人）

30厚细石混凝土保护层 22?0.03?0.66kN?m?2 三毡四油防水层 0.4kN?m?2 20厚水泥砂浆找平层 20?0.02?0.4kN?m?2 150厚水泥蛭石保温层 5?0.15?0.75kN?m?2

100厚钢筋混凝土板 25?0.1?2.5kN?m?2 合计 4.71 kN?m?2 1-5层楼面荷载：

8mm厚瓷砖地砖 0.008×17.8=0.142kN?m?2

100厚钢筋混凝土板 25?0.1?2.5kN?m?2 20mm厚硬性水泥砂浆找平层 0.02×20=0.400kN?m?2 10mm厚水泥石灰砂浆打底 0.010×14=0.14kN?m?2

合计 3.182kN?m?2

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 2.0 kN?m?2 楼面活荷载标准值 2.0kN?m?2

屋面雪荷载标准值 sk??rs0?1.0?0.45=0.45kN?m?2 （?r式中为积雪分布系数，取?r＝1.0）

3.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算

梁，柱可根据截面尺寸，材料容重及粉刷等计算长度上的重力荷载；对墙，窗，门等可计算单位面积上的重力荷载。具体过程略，计算结果见表2。

表2 梁、柱重力荷载标准值

层次 1 构件 b/ h/ m m r/ kN?m?3 ? g/ kN?m?1 li/m n Gi/kN ?G/kN i边横梁 中横梁 次梁 0.3 0.6 0.3 0.4 0.3 0.4

25 25 25 1.05 3.938 1.05 3.15 1.05 3.15 5.9 2.3 6.7 16 371.7 8 57.96 3992.96 14 295.47

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续表2 梁、柱重力荷载标准值 纵梁 柱 0.3 0.6 0.7 0.7 0.3 0.6 0.3 0.4 0.3 0.4 0.3 0.6 0.6 0.6 25 25 25 25 25 25 25 1.05 4.73 1.10 13.48 1.05 3.938 1.05 3.15 1.05 3.15 1.05 4.73 1.10 9.9 7.1 5.4 6.0 2.4 6.6 7.2 3.3 28 939.33 32 2328.48 16 378 8 60.48 2～边横梁 6 中横梁 次梁 纵梁 柱 2727.54 14 291.06 28 952.56 32 1045.44 注1） 表中?为考虑梁柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；g表示单位长度构件重力荷载；n为构件

数量

注2） 长度取净长，柱长度取层高

外墙为400mm厚砌块，外墙面贴瓷砖（0.5kN?m?2）内墙面为20mm厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为： 0.5+0.4?15?17?0.02?6.84kN?m?2

内墙为200mm厚砌块，两侧均为20mm厚抹灰，则内墙单位墙面重力荷载为： 0.2?15?17?0.02?2?3.68kN?m?2

木门单位面积重力荷载为0.2kN?m?2；铝合金窗单位面积重力荷载为0.4kN/m2。

3.4 重力荷载代表值

集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的墙柱等重量，计算Gi时，各可变荷载的组合值按表1.16的规定采用，屋面上的可变荷载均取雪荷载。具体计算过程略，计算结果见图2

G6=8115.45KNG5=11190.03KNG5=11190.03KNG5=11190.03KNG5=11190.03KNG1=13668.73KN

图 3 重力荷载代表值

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4 框架侧移刚度计算 4.1 横向框架侧移刚度计算

横向侧移刚度计算方法如下。横梁线刚度ib计算过程见表3,柱线刚度ic计算过程见表4. 表3 横梁线刚度 类层次 Ec别 边横梁 1 b?hlI0EcIc/l1.5EcIc/l2.0EcIc/l ?24(mm?mm)(mm)(N?mm)(N?mm)(N?mm)(N?mm)(mm)300?600 300?600 3.0?104 3.0?104 5.4?109 6600 2.45?1010 3.68?1010 4.91?1010 5.4?109 6600 2.45?1010 3.68?1010 4.91?1010 2~6 中1 横2~6梁 3.0?104 3.0?104 300?400 300?400 1.6?109 3000 1.6?1010 1.6?109 3000 1.6?1010 2.4?1010 3.2?1010 2.4?1010 3.2?1010 表4 柱线刚度ic计算表

层次 hc/(mm) Ec/(N?mm)3.0?104 ?2 b?h(mm?mm)700×700 600×600 Ic/(mm)4 EcIc/l(N?mm) 1 5400 2.001?1010 11.12?1010 2~6 3300 3.0?104 1.080?1010 9.82?1010 柱的侧移刚度D值按下式计算D=?c12ic,?c为柱的侧移刚度修正系数，可由表2.2 所h2列公式计算。根据梁、柱线刚度比k的不同，柱分为中框架中柱和边柱，边框架中柱和边柱以及楼梯间柱等。现以第2层B-3柱的侧移刚度计算为例，说明计算过程，其余柱的计算过程略，计算结果见表5~7。

第2层B-2柱及其与其相连的梁的相对线刚度如图3所示，图中数据取自表3和4，

由表2.2可得梁柱线刚度比k为 k?3.2?2?4.91?2?0.83

2?9.820.83?0.29

2?0.833.24.919.82 ?c?12ic12?9.82?1010?31380.72N?mm D??c2?0.29?2h33003.24.91 图4 梁的相对线刚度

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