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1第1章绪论1.1选题背景及设计方法1.1.1选题背景框架结构是多高层建筑的一种主要结构形式，框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构，框架形式可灵活布置建筑空间，使用较方便。但是随着建筑高度的增加，水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加，从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，将给建筑平面布置和空间处理带来困难，影响建筑空间的正常使用，在材料用量和造价方面也趋于不合理。因此在使用上层数受到限制。框架结构抗侧刚度较小，在水平力作用下将产生较大的侧向位移。由于框架构件截面较小，抗侧刚度较小，在强震下结构整体位移都较大，容易发生震害。此外，非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏较严重。因而其主要适用于非抗震区和层数较少需要较大开阔空间的建筑。1.1.2设计方法建筑设计一般分为三个阶段：方案构思、初步设计阶段和施工图阶段。在设计过程中要求各专业密切配合互相协调、不断完善修改、以满足建筑、结构、设备等各方面要求。1.1.3设计内容1、建筑设计部分底层平面图1:100标准层平面图1:100正立面图1:100侧立面图1:100剖面图1:50屋顶平面图1:200总平面图、建筑说明1：5002、结构设计部分确定结构方案2荷载收集及计算计算简图确定结构设计计算柱、梁、板、基础设计结构施工图绘制1.2设计概况及预期结果1.2.1工程概况本设计为哈尔滨市松江宾馆设计，结构类型为钢筋混凝土框架结构，共五层，建筑面积5036.4m2，建筑物平面为一字形，底层高3.3m，标准层高3m，室内外高差0.5m。1.2.2气象条件（1）冬季采暖室外计算温度-26°C（绝对最低气温-36.6℃）；夏季通风室外空气计算温度27.3℃（绝对最高气温35.7°C）。室内计算温度：卫生间、楼梯间、大厅为16℃，其它均为20℃。（2）主导风向：西南。年平均风速3.8m/s，最大风速22m/s，基本风压W0=0.55kN/m2（按50年一遇采用）。（3）基本雪压：S0=0.45kN/m2（按50年一遇采用）。（4）年降雨量：634mm；日最大降雨量：122mm；1小时最大降雨量：56mm；雨季集中在7、8月份。（5）土壤最大冻结深度2000mm。1.2.3工程地质条件（1）由市地质勘察工程公司提供地质勘察技术报告，场地地质情况见表1.1。（2）场地地下水位在自然地面以下9.55~11.0m，绝对标高为410.00－410.37m。地下水对混凝土结构不具腐蚀性，但在干湿交替条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。（3）抗震设防烈度为6度，场地类别为Ⅱ类。3表1.1场地地质情况序号岩土分类土层深度（m）厚度范围（m）地基土承载力（KPa）描述1杂填土60.6—γ=18.2KN/m22粉质粘土6.66220γ=18.6KN/m2C=120Paψ=220ω=25.7%e=0.729a=0.729a1-2=0.33Mpa-1Es=5.2MpaIe=0.41fk=220MPa续表1.1场地地质情况序号岩土分类土层深度（m）厚度范围（m）地基土承载力（KPa）描述3粘土9.63180γ=19KN/m2C=15paψ=200ω=25.7%e=0.72Es=4.8MpaIe=0.86fk=180MPa4红粘土很厚很厚200fk=200MPa注：表中给定的土层深度从自然地坪算起。1.2.4施工条件（1）建设场地平坦，道路通畅，水、电就近可以接通，基本具备开工建设条件。（2）拟参与投标的施工单位技术力量和机械化水平均较高。施工技术水平较高，机械设备力量雄厚，施工水平较高。建筑材料及各种半成品等可均由承包公司负责组织供应。1.2.5预期结果本设计根据给定资料及设计任务书，在进行初步方案构思与设计后，进行初步方案调整，确定相对优化的建筑方案，充分运用了现代旅馆的国内外设计现状以及办公楼的特点，满足了建筑功能的要求，采用了合理的技术措施，具有良好的经济效果，体型规整、简洁、美观。4通过相关旅馆的设计规范及设计标准学习与掌握，根据建筑方案得到经济合理的结构设计方案，充分考虑了结构选型与平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风好且经济的结构体系，加强了结构构造措施。通过对相关旅馆楼的设计规范及设计标准学习与掌握，选用主要计算单元进行结构受力计算，得出合理可行的结构设计。5第2章建筑设计2.1建筑功能与特点2.1.1总平面布置参考：[1]国家标准.建筑制图标准（GB／T50104－2001）[S].北京：中国计划出版社，2002．[2]同济大学、西安建筑大学等合编.房屋建筑学[M].北京：中国建筑出版社，2006.旅馆楼置于场地中间，一层西侧主道设置一个主出入口，无次出入口，因为旅馆的车辆通行少，但要求位置醒目，客人易于进入，出入方便。停车场安排在建筑物北侧和西侧，方便人流通行。建筑物的四周布置绿化，美化建筑。总平面布置图见图2.1。图2.1总平面布置图2.1.2平面设计参考:国家标准.建筑制图标准（GB／T50104－2001）[S].北京：中国计划出版社，2002.行业标准.旅馆建筑设计规范（JGJ62-90）[S].北京：中国建筑工业出版社.该设计采用内廊式组合，使平面紧凑、组合灵活，平面布置满足长宽比小于5，采6用纵向3.9m、横向7.8m、2.6m、7.8m的柱距。纵、横向定位轴线均与柱轴线重合，为使外墙、走廊墙壁平齐，纵梁轴线与柱轴线发生偏移，满足美观与使用要求。门厅面积主要根据建筑物的性质、规模、功能要求及其空间处理确定，面积为60.84m2满足使用要求。该旅馆设置电梯两部，楼梯二部，楼梯间设置在内框架中，以保证框架整体稳定要求。卫生间每层设置两间，布置在建筑大厅边上。有利于使用人流。在各卫生间内设置前室，作为盥洗室。标准间为两床布置，且全部配有卫生淋浴设施。餐厅设在一楼单独地方。平面设计中的一层平面图见图2.2，标准层平面图见图2.3，顶层平面图见图2.4。7图2.2一层平面图8图2.3标准层平面图图2.4顶层平面图2.1.3立面设计参考:同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆大学等.房屋建筑学[M].北京：中国建筑工业出版社，2005。9正立面、背立面窗户成组排列。墙面外装饰采用涂料粉刷，整个建筑物线条简洁有力，充分体现了建筑朴实、大方的风格特点，适合商务居住，与它的使用功能相互呼应。立面设计中的正立面图见图2.5，左立面图见图2.6。图2.5正立面图10图2.6左立面图2.1.4剖面设计参考:国家标准.建筑制图标准（GB／T50104－2001）[S].北京：中国计划出版社，2002。建筑剖面是表示建筑物在垂直方向房屋个部分的组合关系。剖面设计主要分析建筑物各部分应有的高度、建筑层数、建筑空间组合和利用，以及建筑剖面中的结构、构造关系等。本设计室内外高差0.5米，用台阶连接，使建筑物入口亲切、近人。为保证室内具有充足的天然采光，纵墙侧窗规格主要为2100mm×1500mm，窗台高度为850mm，纵梁高度为650mm。屋面采用有组织排水，屋顶采用不上人屋面，女儿墙高度为1500mm。室内楼梯间均为封闭式防火楼梯，楼梯采用板式楼梯。内外墙采用空心砖，外墙保温材料采用聚苯乙烯塑料板。剖面设计中的1-1剖面图见图2.7。11图2.71-1剖面图2.1.5防火防火等级为二级，安全疏散距离满足房门至外部出口或封闭楼梯间最大距离小于35m，大房间设前后两个门，小房间设一个门，满足防火要求。2.1.6抗震措施本设计为六度设防，考虑抗震措施，采用三跨框架。平面设计时，将楼梯设置在内框架中，有利于抗震。本设计在平面上力求平面对称，对称平面易于保证质量中心与刚度中心重合，避免结构在水平力作用下扭转。2.2设计资料2.2.1工程做法1、屋面做法防水层：SDC120复合卷材12找平层：1∶330mm厚水泥砂浆找平层保温层：150mm厚加气混凝土结构层：100mm厚现浇钢筋砼屋面板2、楼面做法10mm厚水泥砂浆面层100mm厚现浇混凝土楼板3、墙体墙体采用加气混凝土砌块砌筑。墙厚由砌块尺寸而定，由于墙体稳定性较差，亦需对墙身进行加固处理，通常沿墙身竖向和横向配以一定数量的受力钢筋。4、台阶室外台阶的平台与室内地坪的高差为50mm,表面内外稍微倾斜，以免雨水流向室内。2.2.2材料砼强度等级为C30，C20,纵筋HRB335，箍筋HPB235。2.2.3门窗门窗表见表2.1表2.1门窗表类型设计编号洞口尺寸（mm）各层樘数总樘数备注1层2层3层4层5层门M1120021002325252523121单开木门M27002000101010101050单开铁皮门M3180021003————3双开玻璃门M415002100—11114子母式木门续表2.1门窗表类型设计编号洞口尺寸（mm）各层樘数总樘数备注1层2层3层4层5层窗C1210015002628282828138塑钢窗C215001500122227塑钢窗C32100180018————18塑钢窗132.3本章小结建筑设计是一个较为复杂的过程，影响它的因素又很多。在进行建筑设计时，应根据建筑物的使用性质，规模，及周围交通采光等状况有关确定建筑物在使用要求、所用材料、设备条件等方面的质量标准，并且相应确定建筑物的耐久年限和耐火等级。建筑设计还应满足建筑使用功能、考虑建筑美观要求、具有良好的经济效果、符合总体规划要求。本设计满足了“适用、经济、美观”的要求。平面布局分区明确，互不干扰。建筑造型简洁、空间完整。此外，还考虑了人们对建筑物在美观方面的要求，考虑建筑物所赋予人们在精神上的感受。14第3章结构设计3.1确定结构方案3.1.1框架结构的选择框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成，它既承受竖向荷载，又承受水平荷载。由于该设计仅考虑水平风荷载，总高度小于24m，属多层建筑，Ⅱ类场地土，又为旅馆楼，比较砖混结构、框架-剪力墙结构，砖混结构满足不了使用功能要求；框架-剪力墙结构性能好，但造价较高。选择框架结构，由钢筋砼梁、柱等杆件刚接而成的框架体系则具有承载力高、整体性强、抗震性能好、平面布置灵活、易形成较大空间、施工方便等优点。所以本设计选择五层框架结构。3.1.2基础布置本框架设计层数不多，上部结构的荷载较小，地基坚实均匀，再综合考虑现场的工程地质条件、水文条件、施工条件及经济技术条件等综合因素，选择柱下独立基础，因为中间柱距较小，所以采用矩形联合基础。3.1.3楼（屋）盖布置考虑本设计梁格布置，结合双向板受力性能较好，适合旅馆房间布局，梁格布置使顶棚整齐美观以及经济等因素，采用钢筋混凝土双向板肋梁楼（屋）盖。3.1.4结构措施本框架设计由于长度方向为69.655m，不符合规范关于伸缩缝的设置要求，因此考虑设置后浇带，同时建筑不规则形状应设置沉降缝，所以沿建筑物长度方向隔30.2m和23.4间距留出施工后浇带，带宽取550mm,后浇带混凝土采用膨胀混凝土，在二个月后浇灌混凝土，浇灌时的温度宜低于主体混凝土浇灌时的温度。依据工程结构抗震设计规范，六度设防时一般不必计算地震作用，只须采取必要的抗震措施。基础选择了低承台桩，同一结构单元的基础均埋置在同一标高上，有利于抗震；楼面，梁柱均为整体现浇结构，合理选择构件尺寸和配筋，体现了“强柱弱梁”，“强剪弱弯”的设计原则。3.2结构计算3.2.1柱截面、板厚及柱高度的确定151、柱（1）.恒荷载：12×0.5×（7.8+2.60）×3.9×5=1217KN活荷载：2×0.5×（7.8+2.60）×3.9×5=203KN估算柱轴力设计值：1.2×1217+1.4×203=1669KNcf为混凝土轴心抗压强度设计值，本方案为C30混凝土，则cf取14.3kN/㎜2柱：ccfNA75.0/2.1公式（3.1）cA—柱的截面面积N—柱所承受的轴力cf—C30混凝土轴心抗压值由公式（3.1）cA≥1.2×1669000/0.75×14.3=1.86741×510≈1900002mm，取柱截面为正方形，则柱截面尺寸为：柱：450mm450mm（20250