1、哈尔滨学院本科毕业论文(设计)1摘 要本论文主要是为设计一幢多层框架结构娱乐中心而编制的计算书。设计内容以结构设计为主,建筑设计为辅。结构设计：结构设计包括主体设计和基础设计。主体设计选取了主体建筑中的一榀框架进行计算，主要内容包括水平风荷载、竖向恒荷载、竖向活荷载计算、内力组合、梁板柱配筋。水平风荷载计算中，剪力运用 D 值法计算；弯矩运用反弯点法计算。竖向荷载（恒荷、活荷）计算中分别计算了板配筋、梁柱配筋，综合运用了四年所学的知识，采用分层法计算各层内力数据，再灵活运用计算机等现代化运算工具。基础设计选取桩基础。建筑设计：本设计的主要依据是建筑设计资料集 、 高层民用建筑设计防火规范 ，方
2、案设计主要来源于灵感。竖向交通和垂直交通设计严格要求规范要求设计。关键词：框架结构；荷载；内力计算；钢筋混凝土哈尔滨学院本科毕业论文(设计)2AbstractThis thesis is mainly the calculation book which draws up for designing a high frame structure a cabaret. Designing the contents regards structure design as principle, building design for assist.Structure design: The stru
3、cture design includes corpus design and foundation design. The corpus design selected by examinations a frame in the corpus building to carry on a calculation, the main contents included level breeze a lotus to carry, the carries toward the lotus, to live a lotus to carry a calculation, inside dint
4、combination, beam plank the pillar go together with.The level breeze lotus carries a calculation medium, shear a dint usage D a value a method a calculation; The curved makes use of an anti- little bit curved method a calculation. The carry to compute plank to go together with , beam to go together
5、with respectively in the calculation toward the lotus, comprehensive made use of the knowledge learned by four years, adopt a layering method to compute a dint data inside each one, again use flexibly a calculator etc. the modernization operate tool. The foundation designs a selection stake foundati
6、on.Building design: This design of main basis is building design data set , high public building design fire prevention norm , project the design mainly comes from inspiration. The designs to request a norm request a design strictly toward the transportation and perpendicular transportation.Key word
7、s: the frame structure; lotus carries; inside the dint calculation; reinforced concrete哈尔滨学院本科毕业论文(设计)3前 言全球经济逐渐升温，政治、经济、文化全球一体化已不再是新鲜话题，但却是 21 世纪恒久的话题。经济气候的回暖将引导出一轮新的消费高潮。特别是对于一般旅游资源丰富、发展前景明朗、消费适度的发展中国家，在国内外消费的共同刺激下，服务行业将会得到空前的发展。例如中国，政治、经济气候温暖；旅游资源丰富，国内国民基数庞大，还能吸引大量外国人来投资、旅游、度假各种因素的综合作用下，将引发服务行业的爆
8、炸性发展，商务活动中心作为服务业这食物链中最基础且最重要的一点，也将得到空前的发展，特别是如本设计中的集商住、旅游、休闲、餐饮等功能于一身的智能型高层商务活动中心。国外多功能型智能商务活动中心设计可追溯到十九世纪，产业革命伴随着科学技术进步，钢材用于建筑、电话用于通讯、电灯用于照明，而电梯解决了高层建筑内的垂直交通问题，这一切都为商务活动中心实现各种现代化智能型功能创造了必要的条件。直至八十年代，科学技术与经济的发展使得装备以形形色色的现代化设施、实现各种复杂的综合智能型功能成为现代商务活动中心设计的发展趋势。进入 21 世纪，个性化、智能化、人性化设计将会是全球商务活动中心设计的主流方向，本
9、设计正是朝着以人为本的设计概念而努力着的。随着我国工业化进程的逐步深入，经济的日益发展，在政府扩大内需政策的影响下，消费得到有效扩张，建筑结构形式和风格也将得到最大限度的发展，钢结构、筒体结构、剪力墙、框剪、框架结构等各种形式都将运用到高层建筑中，由于本人学识的有限，本设计采用最常见的框架结构。在结构计算中，作者力求学以致用，试图尝试多种结构计算方法来分析和思考问题，并积极与同学讨论，力求得到最优化的结构形式和最准确的计算结果；另外，由于本人学识尚浅薄，还有许多不足之处，需进一步的学习和补充，因此还需学界各位前辈批评指正。哈尔滨学院本科毕业论文(设计)4第一章 建筑设计本工程拟建于哈尔滨市，工
10、程名称冰城娱乐中心。占地面积 689.92，建筑面积5260.54,是一幢集住宿、餐饮娱乐等功能于一身的中高级娱乐中心。本建筑为二类建筑,耐火等级为二级。1.1 建筑总体设计本论文主要为设计一栋框架结构的多层娱乐中心而编制的计算书。以下是该设计工程的工程概况：冰城娱乐中心，总共七层，首层层高层高 5.1 米，二至七层层高 3.0 米，主体总高度为 23.1 米。三进深为 6.9 米，2.8 米、6.9 米，开间柱网之间 4.2 米。总长 44.8 米，各层平面图、立面图、楼梯剖面图及墙身大样见图。1.2 建筑平面设计1.首层平面图设计的交通核心集中在建筑两部分的中轴处，路线分明其他服务设施分布
11、在次要且必须符合人们应用习惯的位置，主要有收发室、超市、卫生人员休息室，招待室，办公室等；设计力求雄伟壮观,采光充分、交通方便、环境舒适。2.标准层平面图标准层设计是一个很重要的部分，在标准层设计中主要含两大内容，一是使用空间，二是交通空间；在充分考虑办公采光要求的同时，再结合结构设计，使得房间采光充足，使用方便，合理布置垂直交通系统,交通便利,满足人流,物流的要求.1.3 建筑立面设计立面设计时首先提高各部分的比例关系，考虑建筑整体的几个主要面的统一，相邻立面之间的连接与协调，然后着重分析各立面的处理，门窗的调整安排，最后对入口建筑装饰等作进一步处理。在建筑立面上，充分考虑节奏的韵律和虚实对
12、比。相同构件或门窗作用规律的重复变化，给人们在视觉上得到类似音乐诗歌中节奏韵律的感受效果。立面的节奏感，在门窗的排列组合上，墙面的划分中表现得较为突出。虚实对比即形体哈尔滨学院本科毕业论文(设计)5凸凹的光影效果，形成比较强烈的明暗对比关系。不同的虚实对比，给人们不同的舒适感觉。材料质感和色彩的选择、配置是使建筑立面进一步取得丰富和生动效果的又一重要方面，本设计以深色与浅色对比的立面色调，用相应色泽的波动表现，给人以节奏明快清新的感觉。1.4 建筑剖面设计建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向上各部分的组合关系。剖面设计主要分析建筑物各部分应有的高度、建筑层数、建筑空间的组合以及利用、建筑剖面中的结
13、构、构造关系等，它和房屋的使用造价和节约用地等有密切关系。也反映了建筑标准的一个方面，它和平面的联系比较密切。在本高层宾馆建筑设计中首层及二层层高 4.2m， ，标准层层高为 3.3m.电梯设有二部，布置在主路口上方，楼梯布置在俩旁。1.5 垂直交通设计对于高层来讲, 主要垂直交通工具是电梯.因此,对电梯和楼梯的布置与选用，将决定此建筑物的合理使用，各空间的利用效率及工程造价等一些方面的问题布置原则与方式：第一、以安全疏散为主,在主要出入口处楼梯与电梯并存,设置至少一部的消防电梯,同时,布置时考虑结构对称等问题,布置为主入口为两部电梯,两侧入口为分别为一部楼梯。平面任一点至电梯、楼梯出口的距离
14、均不大于 15m，满足了高层建筑的防火要求，垂直交通系统位于建筑物的中心及两侧，形成了建筑物的垂直交通系统的网络；第二、充分考虑人流,物流的问题,使用时感到方便；第三、主要通道与电梯隔开，避免人流高峰时相互影响，并考虑防火问题，分隔区域，同时，电梯经避开主要通道而设在靠外墙一侧的凹处。哈尔滨学院本科毕业论文(设计)6第二章 结构设计2.1 截面尺寸估算2.1.1 梁板截面尺寸估算框架梁截面高度 h，按梁跨度的 确定。取梁高为 600mm，框架截面宽度取180梁高的一半，梁宽为 300mm。板的最小厚度为 ，考虑板的挠度及裂缝的宽度l)35(的限制及在板中铺设管线等因素，根据经验取板厚为 120
15、mm。 2.1.2 柱截面尺寸估算根据柱支承的楼板面积计算，由竖向荷载作用下产生的轴力，并按轴压比控制估算柱截面面积。估算柱截面时,楼层荷载按 11-14kN/计,本工程边柱按 14 kN/,中柱按13kN/计。负荷面为 的边柱轴力，29.64= 14131.25=2503.87kNvN29.64负荷面为 的中柱轴力，.)39.6(= 13131.25=3032.64kNv2.4).(各柱轴向力虽然不同，但为施工方便和美观，往往对柱截面进行合并归类。本工程将柱截面归并为一种取轴力最大的柱估算截面面积。考虑风荷载作用并考虑屋面活荷：取 N=(1.051.10) ，本工程取 N=1.1 ，柱轴比v
16、NvN哈尔滨学院本科毕业论文(设计)7控制值查表得 =0.85 其中NNcAfA = = =194030cNf85.07162432m设柱为正方形柱边长 hbc.9结合实际情况并综合考虑其他因素，取柱 17 层的截面为 0.5m0.5m, 符合要求。9.06.501.2vcNfA轴压比满足要求。2.2 荷载汇集2.2.1 竖向荷载 1楼面荷载。楼面的活荷按荷载规范的规定，娱乐中心房间活荷取 2.0kN/,厕所、走廊、楼梯间活荷取 2.0kN/。混凝土楼板（板厚 80 ） 2/31.025mKN20 厚 1：3 水泥砂浆抹灰（楼板 20厚） 4陶瓷地面砖 2/.内隔墙为 200厚陶粒混凝土砌块，
17、砌块容重 6kN/m3两侧各抹水泥砂浆 20mm 厚2/02.6mKN外墙为 250 厚陶粒混凝土砌块，墙外侧贴 80mm 厚挤塑板,两侧抹水泥砂浆 20mm 厚2/4.187.25.0总计 ： 7kN2屋面荷载刚性防水卷材 2/35.0mKN哈尔滨学院本科毕业论文(设计)820mm 厚 1：3 水泥砂浆找平层 2/8.02.0mKN80m 厚挤塑板保温层 2/6.08.7mKN150mm 厚 1：6 水泥砂浆找坡 3% 2/1.5.014KNSBS(3+3)改性沥青防水卷材 3m120mm 厚现浇钢筋混凝土楼板 25 0.12=3 2/合计： 2/65.7mKN上人屋面活荷 2/mKN基本雪
18、压 2/45.0mKN2.2.2 水平风荷载查风荷载规范中 50 年一遇全国基本风压分布图中的数值为 0.55KN/m2。根据荷载规范规定，对于多层建筑结构，其基本风压按基本分布图中数值乘以 1.1 后采用。即 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值 按下式计算。k20 /605.1mKNzsk-风荷载体型系数,由荷载规定可知，矩形平面建筑风荷载体型系数 。 s 3.1s-风高压变化系数，本工程按地面粗糙度类别为 C 类计算查表 之值。z z-风振系数zzizvH1式中 v 为脉动影响系数，根据建筑物高宽比地面粗糙程度查表可知 v=0.46。为脉动增大系数，与基本风压 ，结构基本自振周期 T 及地面
19、粗糙度有关。根据0框架结构基本自振周期 。snT9.1.9.53.065220哈尔滨学院本科毕业论文(设计)9查表脉动增大系数 3.1层 数 iHizzs0k女儿墙顶 24.6 - 1.49 0.97 1.3 0.605 1.167 23.1 1.0 1.52 0.90 1.3 0.605 1.056 20.1 0.9 1.42 0.84 1.3 0.605 0.96 5 17.1 0.7 1.39 0.84 1.3 0.605 0.87 4 14.1 0.6 1.38 0.74 1.3 0.605 0.77 3 11.1 0.5 1.32 0.74 1.3 0.605 0.72 2 8.1
20、0.4 1.25 0.74 1.3 0.605 0.68 1 5.1 0.2 1.12 0.74 1.3 0.605 0.63 2.3 水平荷载作用下框架内力及侧移计算2.3.1 风荷载作用下楼层节点集中力计算计算在风荷载作用下各楼层节点上集中力时，假定风荷载在层间为均匀分布，并假定上下相邻各半层层高范围内的风荷载按集中力作用本层楼面上。7 层处风荷载作用下楼层节点集中力计算。 BhF)2(7873.605.16.KN49.26 层顶处风荷载作用下楼层节点集中力计算。 BhF)2(676KN0.19其余各层风荷载引起的节点集中力及各曾剪力计算结果见表 2-2哈尔滨学院本科毕业论文(设计)10表
21、 2-2 风荷载做用下水平集中力及各层剪力计算表层号 层高风荷载标准值 k各层集中力 iF各层剪力 )(KNVii女儿墙 1.5 1.16 7 3.0 1.05 22.49 22.49 6 3.0 0.96 19.02 41.51 5 3.0 0.87 17.26 58.77 4 3.0 0.77 16.38 75.15 3 3.0 0.72 14.11 89.262 3.0 0.68 13.23 102.49 1 5.1 0.63 12.41 114.90 2.3.2 计算各梁、柱的线刚度 和bic计算梁线刚度时考虑到现浇楼板的作用，一边有楼板的梁截面惯性矩取 两05.1I边有楼板的梁梁面惯性矩取 。 为按矩形截面计算的梁截面惯性矩。02I线刚度计算公式 。各梁、柱线刚度计算结果如下表所示。lEi表 2-3 各杆件惯性矩及线刚度表)(mhb)(L)/(2mNc 1230bhI0I).(mNlEIi3066300 31500 94.591.8107.3梁 2800 31500 006255100 31500 12. 1.柱 03000 31500 05 052.3.3 计算各柱抗侧移刚度 DD 值为使住上下端产生单位相对位移所需要施加的水平力，计算公式为
