针织服装有限公司综合车间设计说明书(土木工程).doc

1、 摘 要本设计为邯郸针织服装有限公司3#综合车间，位于河北省邯郸市区，地震基本烈度为7度,设计地震分组为第一组，设计地震基本加速度值为0.10g。综合考虑周边环境与社会发展的需要，对该结构采用钢筋混凝土框架结构，整体现浇，拟建车间为5层,建筑面积4300 m2。其中一层设裁剪车间、净坯库房、整库房、空调车房、办公室、开水间、厕所、电梯间、楼梯等。二层设缝纫车间、开水间、厕所、电梯间、楼梯等。三层设后整理车间、铺料库、开水间、厕所、电梯间、楼梯等。四层设印花车间、铺料库、质检、仓库、办公室、厕所、开水间、水池、电梯间、楼梯等。五层设电梯机房。结构设计基准期为50年。场地为类建筑场地，地基承载力特

2、征值fa=150Kpa。本设计分为建筑设计和结构设计两大部分。建筑设计部分综合了几个方案的优点，考虑了影响建筑的各种因素，采用了既能满足综合车间的多方面要求，又比较经济适用的方案。建筑设计的过程分为熟悉设计任务、提出设计方案和施工图的绘制三个阶段，其内容包括总平面图设计、建筑平面设计、立面设计、剖面设计和建筑构造设计。本建筑设计严格遵循建筑设计的各项原则，即符合安全、美观、经济、使用功能等原则。建筑设计成果体现在建筑施工图上。结构设计的过程分为结构方案的选择与布置、主体结构的计算和构件的设计计算三个过程。设计内容有：荷载统计，水平地震作用下及竖向荷载作用下框架的内力计算，内力组合，梁柱的截面设

3、计，楼梯、楼板设计及基础设计等。另外运用PK、PM及CAD进行框架的结构设计计算和板的配筋计算。AbstractThis design is Hebei project university west school district student dining room, locate in Hebei project university west school district , seismic basic intensity is 7 degree second groups, design seismic basically acceleration value is 0.15 g

4、. Comprehensive consideration is periphery and environmental to be with the needs of social development, as this structure adopts the frame structure of reinforced concrete, whole are cast-in-place , it is four levels of to total , local five floor and first layer are of 4.5 m , standard layer is of

5、 4.5 m , local five floor is of 3 m. Construct to contain student dining room and free supermarket , let dining room reserve the functions such as the staff dormitory of dining room and the warehouse of use, the control of floor area in 7500 control. It is most of that this design divide into buildi

6、ng design and structural design two. Building design has comprehensive part the advantage of some schemes, have considered the various factors that affect building , have adopted the various requirement concerning satisfying dining room , and compare the scheme with suitable economy. The course of b

7、uilding design divides into familiar design task , put forward design scheme and construction picture draw 3 stages, its content ,including the design of general layout, building plane design and upright surface are designed , section design and building structure design. Construct design every prin

8、ciple of following building design strictly , accord with safety , is beautiful, economic , make be hardworking to be able to wait for principle. Building design accomplishment embodiment is on building construction picture. The course of structural design divides into the option of structural schem

9、e with arrange , the design calculation of component and the calculation of main structure 3 courses. Design content has: Load statistics is horizontal and seismic to take affect and erect to load role sill frame force calculation, force combination and the section design of beam column, stairs and

10、floor are designed and basic design. Additionally with PK, PM and CAD, the structural design that carries out frame is calculated with board match tendon calculation. 目 录0 绪论11 工程概况11.1设计条件21.1.1 自然条件21.2设计资料21.2.1建筑物层数及层高:21.2.2设备条件21.3房间的组成及面积要求22建筑设计22.1建筑设计说明22.1.1平面设计22.1.2建筑设计要点:32.1.3防火要求:32.

11、2楼梯设计32.2.1设计要求32.2.2构件规定33工程作法33.1工程作法33.1.1屋面做法33.1.2楼面做法:43.1.3内墙:44确定截面尺寸54.1框架梁54.2框架柱54.3楼板64.4结构计算简图65重力荷载计算75.1屋面及楼面的永久荷载标准值75.2屋面及楼面可变荷载标准值85.3外墙和内墙做法及重力荷载计算86框架侧移刚度计算106.1横向框架侧移刚度计算107横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算137.1横向自振周期计算137.2水平地震作用及楼层地震剪力计算147.3水平地震作用下的位移验算157.4水平地震作用下框架内力计算158楼梯设计(标准层梯设计)21

12、8.1梯段板计算218.2平台板设计:228.3平台梁设计239竖向荷载作用下框架结构的内力计算249.1横向框架内力计算249.2横向框架柱轴力计算299.3横向框架内力组合3610截面设计5310.1框架梁5310.1.1梁的正截面受弯承载力计算5310.1.2梁斜截面受剪承载力计算5510.2框架柱截面设计5610.2.1剪跨比和轴压比验算5610.2.2剪跨比和轴压比验算5610.2.3 柱斜截面受剪承载力计算59总结60鸣 谢60参考文献6016邯郸针织服装有限公司综合车间学生 高建辉 指导老师 李秋英河北工程大学土木工程学院土木工程专业建筑工程方向0 绪论根据设计任务书的要求，本次

13、结构设计采用钢筋混凝土框架结构。设计过程遵循先建筑、后结构、再基础的思路。建筑设计依据用地条件和建筑使用功能、周边环境特点，首先设计建筑平面，包括建筑平面选择、平面柱网布置、平面交通组织及平面功能设计；其次进行立面造型、剖面的设计；最后进行楼梯的设计及相关构件的初选。本次设计的建筑物位于地震区，应该考虑地震的影响，查阅有关规范和资料，进行结构设计时不用考虑风荷载，主要内容包括：建筑方案设计；柱网及结构方案的确定；初步确定构件截面尺寸并统计荷载；结构刚度及地震作用计算；水平作用下内力求解（D值法）；竖向荷载结构内力计算；竖向弯矩调幅及内力组合；梁柱配筋计算,楼板配筋与楼梯设计；基础的配筋计算。1

14、 工程概况该工程为邯郸针织服装有限公司综合车间。本工程总建筑面积控制在4300左右。建筑物为四层工业厂房,采用钢筋混凝土框架结构。 其中一层设裁剪车间、净坯库房、整库房、空调车房、办公室、开水间、厕所、电梯间、楼梯等。二层设缝纫车间、开水间、厕所、电梯间、楼梯等。三层设后整理车间、铺料库、开水间、厕所、电梯间、楼梯等。四层设印花车间、铺料库、质检、仓库、办公室、厕所、开水间、水池、电梯间、楼梯等。五层设电梯机房。1.1设计条件1.1.1 自然条件 （1）建筑场地地段情况总平面图，场地地势平坦。（2）气象资料：按邯郸地区50年一遇风荷载标准值，0.3 KN/。（3）雪荷载：按邯郸地区50年一遇雪

15、荷载标准值，基本雪压为0.35 KN/。（4）工程地质及水文地质资料:地下水位经勘察,初见水位不明显,稳定水位5.45.8,属上层滞水。（5）场地地基情况：场地土的类型为中软场地土,建筑场地类别为类。地基承载力特征值按fak=180kpa设计。（6）邯郸地区地震基本烈度为7度第一组，设计地震基本加速度值为0.10g。 1.2设计资料1.2.1建筑物层数及层高:建筑物为四层，采用钢筋混凝土框架结构，建议层高：3.6 m。1.2.2设备条件电力、供水、排水、供热均有城市管网系统引入。1.3房间的组成及面积要求一层设裁剪车间、净坯库房、整库房、空调车房、办公室、开水间、厕所、电梯间、楼梯等。二层设缝

16、纫车间、开水间、厕所、电梯间、楼梯等。三层设后整理车间、铺料库、开水间、厕所、电梯间、楼梯等。四层设印花车间、铺料库、质检、仓库、办公室、厕所、开水间、水池、电梯间、楼梯等。五层设电梯机房。2建筑设计2.1建筑设计说明2.1.1平面设计该综合车间根据使用要求、结合场地条件、结构选型等情况按照建筑模数选择开间和进深，进而选择合理的建筑平面为灵活分割使用空间创造了条件。该车间在设计时保证了房间的良好朝向和通风。2.1.2建筑设计要点:为了满足使用要求设有电梯一部；楼梯。建筑内设有带前室的男女卫生间，在前室内设洗手盆。2.1.3防火要求:为满足防火等级的要求，建筑安全出口为四个，分别设在建筑的端部。

17、走道和楼梯的最小宽度均大于1.1m。2.2楼梯设计2.2.1设计要求在设计中要求楼梯坚固、耐久、防火；做到上下通行方便，便于搬运物品，有足够的通行宽度和疏散能力；此外，楼梯尚有一定的美观要求。楼梯间设计应符合现行国家标准建筑防火规范和高层民用建筑设计规范的相关规定。2.2.2构件规定楼梯梯段净宽不应小于1.1m。六层及六层以下住宅，一边设有栏杆的梯段净宽不应小于1m。楼梯踏步宽度不应小于0.26 m，踏步高不应大于0.175 m。楼梯平台净宽不应小于楼梯梯段净宽，且不得小于1.2 m。楼梯下面净空高度的控制为：梯段上净高大于2200，楼梯平台处梁底的净高大于2000。平台深度的计算应从结构边开

18、始，考虑安全因素，平台边缘应退离转角或门边大约一个踏面宽的位置。3工程作法3.1工程作法3.1.1屋面做法保护层:上铺810厚地砖铺平拍实,缝宽58,1:1水泥砂浆填缝结合层:25厚1:4干硬性水泥砂浆,面上撒素水泥垫层：C20细石混凝土，内配4150150钢筋网片隔离层:干铺无纺聚酯纤维布一层保温层：挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板30厚,0.030.50.15KN/m2防水层:1:2合成高分子卷才一道，用配套粘结剂粘结搭缝，0.1KN/m2找平层:1:3水泥砂浆,砂浆中掺聚丙烯或锦纶-6纤维0.750.90kg/找坡层:1:8水泥膨胀珍珠岩找2%坡结构层:100厚钢筋混凝土屋面板3.1.2楼面做法:

19、瓷砖楼面:瓷砖铺面,水泥浆擦缝100厚钢筋混凝土楼板:0.5KN/m23.1.3内墙: 墙1:喷刷内墙涂料 25mm厚1：2.5水泥砂浆掺入水泥用量3的硅质密实剂，分三层抹灰，收水时压实。 5厚1:2水泥砂浆抹面压光。 墙2（卫生间）:贴5厚釉棉砖，白水泥擦缝 8厚1:0.1:2.5水泥石灰膏砂浆结合层 8厚1:0.5:4水泥石灰膏砂浆打底画出纹理，刷加气混凝土一道 外墙:15厚1:3水泥砂浆 34厚1:1水泥砂浆加水重20建筑胶镶贴 8厚瓷砖，水泥浆擦缝 墙裙:17厚1:3水泥砂浆 刷素水泥浆 34厚1:1水泥砂浆加水重20建筑胶镶钻 45厚釉面砖，白水泥浆擦缝 踢脚:15厚1:3水泥砂浆

20、10厚1:2水泥砂浆抹面压光 顶棚:V型轻钢龙骨吊顶:0.25 KN/m2散水:混凝土散水 60厚C15混凝土，面上加5厚1:1水泥砂浆随打随抹光 50厚3:7灰土 素土夯实，向外坡4台阶: 石质板材贴面台阶 2025厚石质板材踏步及踢脚板，水泥浆擦缝 30厚1:4干硬性水泥砂浆 素水泥浆结合层一遍 60厚C15混凝土台阶（厚度不包括踏步三角部分） 30厚3:7灰土 素土夯实道路: 120厚或180厚或220厚C25混凝土面层 25厚粗砂 300厚3:7灰土 路基碾压密实楼地面:45厚陶瓷锦砖铺实拍平，素水泥浆擦缝 20厚1:4干硬性水泥砂浆 素水泥浆结合层一遍 60或80厚C15混凝土 素土

21、夯实4确定截面尺寸4.1框架梁横向框架梁: 最大跨度为7.2 mh（1/81/12）l900600 取h750,/h（7200300）/7009.24b（1/21/3.5）h375214.3 取b350,h/b750/3502.144b（1/21/3）h375214.3 取b350,h/b750/3502.144b（1/21/3）h250166.7 取b250,h/b550/25024b（1/21/3）h200215 取b200,h/b400/20024b（1/21/3）h200215 取b200,h/b400/20024 ， 符合要求。故纵向框架次梁截面尺寸为bh400200 。4.2框架柱

22、 根据柱的轴压比极限按下列公式计算： (a)柱组合的轴压力设计值 注： 考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，中柱取1.25； F 按简支状态计算柱的负荷载面积 为折算在单位面积上的重力荷载代表值，近似取（12-15）KN/m2 n 为验算截面以上的楼层层数（b） 注：为框架柱轴压比限值，本方案为二级抗震等级，查建筑抗震设计规范GB50011-2001,取0.9。 为混凝土轴心抗压强度设计值，C30为14.3N/mm2 。（c）计算过程: 边柱: N1.31510-3360046900968760 N =968760/（0.914.3）=75273 mm2 =388mm 边柱KJZ

23、-A和KJZ-D取450mm450mm。中柱: N1.251510-37200469003875040 N =3875040/（0.914.3）=301091 mm2=548.7mm 中柱KJZ-B和KJZ-C取6006004.3楼板楼板为现浇双向连续板: t（1/50）L78 取t1004.4结构计算简图梁的计算跨度: AB跨6900， BC跨6900，CD跨6900。框架柱的高度:标准层3.6m，底层为4.2m 。由此得框架计算简图及柱编号 如图4.1所示:图4.1 横向框架结构计算简图5重力荷载计算5.1屋面及楼面的永久荷载标准值屋面（上人）:保护层:上铺810厚地砖铺平拍实,缝宽58,

24、1:1水泥砂浆填缝结合层:25厚1:4干硬性水泥砂浆,面上撒素水泥垫层：C40细石混凝土，内配4150150钢筋网片隔离层:干铺无纺聚酯纤维布一层保温层：挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板30厚,0.030.50.15KN/防水层:二毡三油防水层，0.35KN/m2找平层:1:3水泥砂浆,砂浆中掺聚丙烯或锦纶-6纤维0.750.90kg/找坡层:1:8水泥膨胀珍珠岩找2%坡 2.36 KN/ 100厚钢筋混凝土屋面板 0.125=2.5 KN/ V型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/ 合计 5.1 KN/ 13层楼面: 10mm厚地砖楼面 00.119.8=0.198 KN/20mm厚水泥砂浆找平层 0.02

25、20=0.40 KN/ 100厚钢筋混凝土板 0.1252.5 KN/ V型轻钢龙骨吊顶 0.368 KN/ 合计 3.466 KN/5.2屋面及楼面可变荷载标准值查建筑荷载规范GB50009-2001得;不上人屋面均布活荷载标准值 0.70 KN/ 楼面活荷载标准值 2.00 KN/基本风压：按邯郸地区50年一遇风荷载标准值 0.30 KN/基本雪压：按邯郸地区50年一遇风荷载标准值 0.35 KN/规范规定，对于不上人屋面，取雪压与活荷载最大值，即0.7 KN/。5.3外墙和内墙做法及重力荷载计算 外墙体为300厚蒸压粉煤灰混凝土砌块 5.5 KN/m3外墙面做法： 12-15mm厚1：3

26、水泥砂浆5-8mm厚1:2.5水泥砂浆木抹槎平喷或滚刷底层涂料一遍喷或滚刷涂料两遍 20 KN/则外墙单位面积重力荷载为: 550.320（0.015+0.005）2.05 KN/m3 内墙为220厚蒸压粉煤灰混凝土砌块 5.5 KN/m3 内墙面做法： 25mm厚1:2.5水泥砂浆掺入水泥用量3的硅质密实剂，分三次抹灰，收水时压实。 5mm厚1:2水泥砂浆抹面压光,表面贴瓷砖 两侧均同样做法，则内墙单位面积重力荷载为: 5.50.2170.322.12 KN/(1) 屋面恒荷载标准值： 5.1 KN/20.750.45.1=5320.728 KN(2) 楼面恒荷载标准值: 3.466 KN/

27、 20.750.43.466=3616.0 KN(3) 屋面可变荷载标准值： 20.750.40.7=730.3 KN（4）楼面可变荷载标准值： 20.750.42.0=2086.56 KN（5）墙体重力荷载标准值： 外墙均用300mm厚加气湿混凝土加气砌块： （50.4+20.7）20.35.53.6=844.668 KN 内墙均用200mm厚加气湿混凝土加气砌块： 一层:（20.7+7.24+6.9+（7.2+6.92+4.2+32）0.25.54.2=367.496 KN 二层:（7.24+6.92+（7.2+6.92+4.2+32）0.25.53.6=292.248 KN 三层:（7.

28、24+6.94+（7.2+6.92+4.2+32）0.25.53.6=346.896 KN 四层:（7.24+6.94+（7.2+6.92+4.2+32）0.25.53.6=346.896 KN表5.1 框架柱重力荷载标准值：柱名称规格尺寸（mmmm）高度H（m）根数单重(KN)KJZ-A4504504.2(3.6)818.225KJZ-B6006004.2(3.6)832.4KJZ-C6006004.2(3.6)832.4KJZ-D4504504.2(3.6)818.225注：整个结构底层层高4.2 m，标准层高3.6 m。表5。2 框架梁重力荷载标准值：梁名称规格尺寸（mmmm）长度 H（

29、m）根数单重(KN)KJL-7503507.22847.25KJL-7503506.92445.28KJL-5002506.93821.56KJL-5002507.2122.50KJL-4002003.216.4KJL-4002004.018.0重力荷载代表值（计算结果见图2）:顶层5320.728730.296+（47.2528+45.2824+21.562542）（78.2258+32.49）+（844.668+346.896）0.50.910820 KN三层36162086.56+（47.2528+45.2824+21.562542）（78.2258+32.49）+（844.668+34

30、6.896）10.911925.11 KN二层36162086.56+（47.2528+45.2824+21.562542）（78.22516+32.418）+（844.668+292.248）10.911876 KN底层36162086.56+（47.2528+45.2824+21.562542）（78.2258+32.49）+（844.668+346.896）10.911945.71 KN 图5.1 各质点的重力荷载代表质6框架侧移刚度计算6.1横向框架侧移刚度计算 横梁线刚度计算过程见表2；柱线刚度计算过程见3。表6.1 横梁线刚度计算表 表6.2柱线刚度计算表柱的侧移刚度按式计算，式中

31、系数由表5.5所列公式计算。根据梁柱线刚度比的不同，本设计的柱可分为中框架中柱和边柱，边框架中柱和边柱等。表6.3 横向侧移刚度D值计算（）表6.4 横向框架顶点位移计算 将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度，见表7。表6.5 横向框架层间侧移刚度（）层次1234460503.3514804.2514804.2514804.2由表7可见，故该框架为规则框架。7横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算7.1横向自振周期计算 计算基本周期 - 假想集中在各楼面处的重力荷载代表值G为水平荷载，按弹性方法所求得的结构顶点假想位移。 -考虑非结构墙体刚度影响的基本周期调整系

32、数，取=0.6。 按弹性刚度 计算得到的重量的结构顶点位移（以m为单位） 7.2水平地震作用及楼层地震剪力计算结构高度不超过40m,质量和刚度分布比较均匀,变形以剪切为主,故可以用底部剪力法计算水平地震作用。抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.10g二类场地，设计地震分组二组，则Tg=0.35s。查表的，水平地震影响系数最大值为0.08。结构总水平地震作用标准值按公式计算，即:=39581.8 KN ，不用考虑顶部附加水平地震作用。各质点的水平地震作用按式 计算，具体计算过程见表8。表7.1 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见下图

33、。 （a）水平地震作用分布 （b）层间剪力分布图7.1横向水平地震作用及楼层地震剪力7.3水平地震作用下的位移验算 水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别按式计算，计算过程见下表。表中还计算了各层的层间弹性位移角e。表7.2 横向水平地震作用下的位移验算由上表可见，最大层间弹性位移角发生在第一层，其值为0.0013890.0018，满足要求。其中由表查得。7.4水平地震作用下框架内力计算 以（结构平面布置图）中轴线横向框架内力计算为例，说明计算方法，其余框架内力计算从略。 框架柱柱端剪力：框架柱的柱端弯矩： 框架梁的梁端弯矩：框架梁的梁端剪力：中部横向框架，上下层梁的线刚度无变化，故而

34、只需考虑上下层柱高度变化时的修正系数和，其余修正无需考虑。 计算结果见下表河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书（毕业论） 2010年 表7.3 地震作用下框架柱端弯矩计算表7.3 地震作用下框架柱端弯矩计算表7.4 地震作用下框架柱端及轴力计算 注:柱轴力中的负号表示拉力，当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。表中M单位为，V单位为KN，N单位为KN，l单位为m。34水平地震作用下框架的弯矩图，梁端剪力图及柱轴力图如下图所示。8楼梯设计(标准层梯设计)选择标准层高3.6m,踏步尺寸150mm300mm,C30混凝土,板式楼梯.板底用HPB235级钢筋,梁纵筋采用HRB3

35、35钢筋。平台厚度120mm，平台宽度1500mm。楼梯间宽度2800mm，踢段宽度1350mm，边梁高度200mm，厚120mm。图8.1 楼梯计算模型8.1梯段板计算取板厚h=120,约为板斜长的1/30板倾斜角=150/300=0.5，cos=0.894。取1m宽板带计算。 (1)荷载统计: 恒载 水磨石面层 （0.3+0.15）0.65/0.3=0.98 KN/m 三角形踏步 0.50.30.1525/0.3=1.88 KN/m 混凝土板 0.1225/0.894=3.66 KN/m 板低抹灰 0.0217/0.894=0.38 KN/m 小计 6.6 KN/m 活载 2.5 KN/m

36、恒荷载分项系数=1.2；活荷载分项系数1.4总荷载设计值 P1.26.6+1.42.5=11.42 KN/m (2)截面设计:板底水平计算跨度=3.6m 弯矩计值M=1/10P=1/1011.42=14.8KN.m板的有效高度12020100,= = =0.087= =0.954 A= = =434.72选100（A=5032） 分布钢筋采用8，每踏步下一根。8.2平台板设计:取板厚70mm.取1m宽板带计算.（1）荷载计算: 恒荷载 水磨石面层 0.65 KN/m 70mm厚混凝土板 0.725=1.75 KN/m 板低抹灰 0.0217=0.34 KN/m小计 2.74 KN/m活荷载 2

37、.5 KN/m恒荷载分项系数=1.2；活荷载分项系数1.4总荷载设计值 P1.22.74+1.42.5=6.8 KN/m（2）截面设计:平台板计算跨度=1.50.2/2+0.12/2=1.46m。弯矩设计值=1/86.8=1.80KN.m, 板的有效高度702050。 = = =0.050 = =0.974A= =123.22 选配140（=202m）8.3平台梁设计设平台梁截面尺寸为200350。荷载计算: 恒荷载 梁自重 0.2（0.35-0.17）25= 0.65 KN/m 梁侧粉刷 0.02（0.35-0.17）217=0.19 KN/m 平台板传来 2.741.5/2=0.34 KN

38、/m 梯段传来 6.63.3/2=10.89 KN/m小计 14.535 KN/m活荷载 2.5（3.3/2+1.5/2）=6 KN/m恒荷载分项系数=1.2；活荷载分项系数1.4总荷载设计值 P1.214.535+1.46=25.842 KN/m截面设计: 计算跨度：l=1.05=1.05(3.60.24)=3.53 m弯矩设计值: M=1/8Pl=1/825.842=40.25 KN.m剪力设计值: V=1/2P =1/225.8423.36=43.41 KN截面按倒L形计算：b= b+5h=200+570=550 梁的有效高度： h=350-35=315 1.014.355070(55070/2)