针织服装有限公司综合车间设计说明书(土木工程毕业设计).doc

河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 1 毕业设计说明书 邯郸针织服装有限公司 综合车间设计 专 业 土木工程 学 生 高 建 辉 指导教师 李 秋 英 河北工程大学土木工程学院 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 2 摘摘 要要 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 Abstract This 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 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 4 5 m local five floor is of 3 m Construct to contain student dining room and free supermarket let 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 3 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 building 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 building 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 principle 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 scheme 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 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 目目 录录 0 0 绪论绪论 1 1 1 1 工程概况工程概况 1 1 1 1 设计条件 2 1 1 1 自然条件 2 1 2 设计资料 2 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 4 1 2 1 建筑物层数及层高 2 1 2 2 设备条件 2 1 3 房间的组成及面积要求 2 2 2 建筑设计建筑设计 2 2 1 建筑设计说明 2 2 1 1 平面设计 2 2 1 2 建筑设计要点 3 2 1 3 防火要求 3 2 2 楼梯设计 3 2 2 1 设计要求 3 2 2 2 构件规定 3 3 3 工程作法工程作法 3 3 1 工程作法 3 3 1 1 屋面做法 3 3 1 2 楼面做法 4 3 1 3 内墙 4 4 4 确定截面尺寸确定截面尺寸 5 4 1 框架梁 5 4 2 框架柱 5 4 3 楼板 6 4 4 结构计算简图 6 5 5 重力荷载计算重力荷载计算 7 5 1 屋面及楼面的永久荷载标准值 7 5 2 屋面及楼面可变荷载标准值 8 5 3 外墙和内墙做法及重力荷载计算 8 6 6 框架侧移刚度计算框架侧移刚度计算 10 6 1 横向框架侧移刚度计算 10 7 7 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 13 7 1 横向自振周期计算 13 7 2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 14 7 3 水平地震作用下的位移验算 15 7 4 水平地震作用下框架内力计算 15 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 5 8 8 楼梯设计楼梯设计 标准层梯设计标准层梯设计 21 8 1 梯段板计算 21 8 2 平台板设计 22 8 3 平台梁设计 23 9 9 竖向荷载作用下框架结构的内力计算竖向荷载作用下框架结构的内力计算 24 9 1 横向框架内力计算 24 9 2 横向框架柱轴力计算 29 9 3 横向框架内力组合 36 1010 截面设计截面设计 53 10 1 框架梁 53 10 1 1 梁的正截面受弯承载力计算 53 10 1 2 梁斜截面受剪承载力计算 55 10 2 框架柱截面设计 56 10 2 1 剪跨比和轴压比验算 56 10 2 2 剪跨比和轴压比验算 56 10 2 3 柱斜截面受剪承载力计算 59 总结总结 6060 鸣鸣 谢谢 6060 参考文献参考文献 6060 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 1 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 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 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 2 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 4 5 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 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 3 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 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 8 10 厚地砖铺平拍实 缝宽 5 8 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4 150 150 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 03 0 5 0 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 75 0 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 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 4 3 1 2 楼面做法 瓷砖楼面 瓷砖铺面 水泥浆擦缝 100 厚钢筋混凝土楼板 0 5KN m2 3 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 3 4 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 3 4 厚 1 1 水泥砂浆加水重 20 建筑胶镶钻 4 5 厚釉面砖 白水泥浆擦缝 踢脚 15 厚 1 3 水泥砂浆 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 20 25 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 4 5 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 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 5 素水泥浆结合层一遍 60 或 80 厚 C15 混凝土 素土夯实 4 确定截面尺寸 4 1 框架梁 横向框架梁 最大跨度为 7 2 m h 1 8 1 12 l 900 600 取 h 750 h 7200 300 700 9 2 4 n l b 1 2 1 3 5 h 375 214 3 取 b 350 h b 750 350 2 144 n l b 1 2 1 3 h 375 214 3 取 b 350 h b 750 350 2 144 n l b 1 2 1 3 h 250 166 7 取 b 250 h b 550 250 24 n l b 1 2 1 3 h 200 215 取 b 200 h b 400 200 24 n l b 1 2 1 3 h 200 215 取 b 200 h b 400 200 2 4 符合要求 故纵向框架次梁截面尺寸为 b h 400 200 4 2 框架柱 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 zn NFg 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 6 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 E g n 为验算截面以上的楼层层数 b C Nc N A f 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 N GB50011 2001 取 0 9 为混凝土轴心抗压强度设计值 C30 为 14 3N mm2 c f c 计算过程 边柱 N 1 3 15 10 3 3600 4 6900 968760 N 968760 0 9 14 3 75273 mm2 C Nc N A f 388mm C A 边柱 KJZ A 和 KJZ D 取 450mm 450mm 中柱 N 1 25 15 10 3 7200 4 6900 3875040 N 3875040 0 9 14 3 301091 mm2 C Nc N A f 548 7mm C A 中柱 KJZ B 和 KJZ C 取 600 600 4 3 楼板 楼板为现浇双向连续板 t 1 50 L 78 取 t 100 4 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 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 7 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 8 10 厚地砖铺平拍实 缝宽 5 8 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4 150 150 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 03 0 5 0 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 75 0 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 1 25 2 5 KN V 型轻钢龙骨吊顶 0 25 KN 合计 5 1 KN 1 3 层楼面 10mm 厚地砖楼面 00 1 19 8 0 198 KN 20mm 厚水泥砂浆找平层 0 02 20 0 40 KN 100 厚钢筋混凝土板 0 1 25 2 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 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 8 外墙面做法 12 15mm 厚 1 3 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 5 5 0 3 20 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 5 0 2 17 0 3 2 2 12 KN 1 屋面恒荷载标准值 5 1 KN 20 7 50 4 5 1 5320 728 KN 2 楼面恒荷载标准值 3 466 KN 20 7 50 4 3 466 3616 0 KN 3 屋面可变荷载标准值 20 7 50 4 0 7 730 3 KN 4 楼面可变荷载标准值 20 7 50 4 2 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 2 0 3 5 5 3 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 2 4 6 9 7 2 6 9 2 4 2 3 2 0 2 5 5 4 2 367 496 KN 二层 7 2 4 6 9 2 7 2 6 9 2 4 2 3 2 0 2 5 5 3 6 292 248 KN 三层 7 2 4 6 9 4 7 2 6 9 2 4 2 3 2 0 2 5 5 3 6 346 896 KN 四层 7 2 4 6 9 4 7 2 6 9 2 4 2 3 2 0 2 5 5 3 6 346 896 KN 表 5 1 框架柱重力荷载标准值 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 9 柱名称 规格尺寸 mm mm 高度 H m 根数单重 KN KJZ A450 4504 2 3 6 818 225 KJZ B600 6004 2 3 6 832 4 KJZ C600 6004 2 3 6 832 4 KJZ D450 4504 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 mm mm 长度 H m 根数单重 KN KJL 750 3507 22847 25 KJL 750 3506 92445 28 KJL 500 2506 93821 56 KJL 500 2507 2122 50 KJL 400 2003 216 4 KJL 400 2004 018 0 重力荷载代表值 计算结果见图 2 顶层 5320 728 730 296 47 25 28 45 28 24 21 5625 42 4 G 78 225 8 32 4 9 844 668 346 896 0 5 0 9 10820 KN 三层 3616 2086 56 47 25 28 45 28 24 21 5625 42 3 G 78 225 8 32 4 9 844 668 346 896 1 0 9 11925 11 KN 二层 3616 2086 56 47 25 28 45 28 24 21 5625 42 2 G 78 225 16 32 4 18 844 668 292 248 1 0 9 11876 KN 底层 3616 2086 56 47 25 28 45 28 24 21 5625 42 1 G 78 225 8 32 4 9 844 668 346 896 1 0 9 11945 71 KN 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 10 G4 11820 0KN G3 11925 11KN G2 11876 03KN G1 11925 71KN 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 b i c i 表 6 1 横梁线刚度计算表 b K 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 11 表 6 2 柱线刚度计算表 c K 柱的侧移刚度按式计算 式中系数由表 5 5 所列公式计算 根据梁柱线 2 12 c DKh 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 K 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 12 表 6 3 横向侧移刚度 D 值计算 N mm 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 13 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 i D 表 6 5 横向框架层间侧移刚度 N mm 层次 1234 i D 460503 3514804 2514804 2514804 2 由表 7 可见 故该框架为规则框架 12 460503 3 514804 20 890 7DD 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 T 1 7 Ti 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 i 假想位移 考虑非结构墙体刚度影响的基本周期调整系数 取 0 6 i i 按弹性刚度 计算得到的重量的结构顶点位移 以 m 为单位 T 1 7 0 60 23360 48s 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 14 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 0 850 85 1082011925 111187611945 eqi GG 0 90 9 11max 0 35 0 48 0 080 063 g T T 1 0 06339581 82493 7 Ekeq FGKN 1 1 41 40 350 490 48 g TTs 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 1 n FG HG HF iiijjEK j 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 15 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 i U i U 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 ii Uh 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 001389 0 0018 满足要求 其 中由表查得 1 550 U h 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 1 s ijijijij j VD VD 框架柱的柱端弯矩 b ijij MVyh 1 u ijij MVy h i ii 1 i V uum D 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论文 2010 年 16 框架梁的梁端弯矩 1 l lbu b biji j lr bb i MMM ii 1 r rbub bijij lr bb i MMM ii 框架梁的梁端剪力 12 bb b MM V l 中部横向框架 上下层梁的线刚度无变化 故而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 2 y 3 y 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 17 表 7 3 地震作用下框架柱端弯矩计算 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论 2010 年 18 表 7 3 地震作用下框架柱端弯矩计算 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论 2010 年 19 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 KN m 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论 2010 年 20 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 298 67 523 75 768 64 917 6 地震作用下框架梁剪力及柱轴力图 单位 kN 9 889 8811 50 11 509 889 88 18 86 18 8627 8827 8818 8618 86 23 6123 61 33 21 23 07 23 07 23 34 9 88 28 74 52 35 75 42 20 51 20 24 10 64 1 62 23 61 33 21 23 34 23 07 10 64 1 62 20 24 20 51 9 88 28 74 23 61 52 35 23 07 75 42 25 24 13 59 42 82 28 55 46 77 117 85 50 51 46 77 58 77 98 8 344 3 195 134 64 81 97 62 42 86 57 14 72 13 96 17 85 93 114 57 60 4 80 53 163 77 195 140 6 57 14 97 22 42 86 96 17 163 77 64 81 72 13 114 57 195 134 80 53 140 6 60 4 195 25 24 42 82 46 77 50 51 25 24 58 13 59 85 93 28 55 46 77 344 3 117 85 98 8 77 917 6 768 64 523 75 283 67 地震作用下框架梁柱弯矩图 单位 kN m 25 24 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论 2010 年 21 8 楼梯设计 标准层梯设计 选择标准层高 3 6m 踏步尺寸 150mm 300mm C30 混凝土 板式楼梯 板底用 HPB235 级钢筋 梁纵筋采用 HRB335 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 tan 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 5 0 3 0 15 25 0 3 1 88 KN m 混凝土板 0 12 25 0 894 3 66 KN m 板低抹灰 0 02 17 0 894 0 38 KN m 小计 6 6 KN m 活载 2 5 KN m 恒荷载分项系数 1 2 活荷载分项系数 1 4 G Q 总荷载设计值 P 1 2 6 6 1 4 2 5 11 42 KN m 2 截面设计 板底水平计算跨度 3 6m n l 弯矩计值 M 1 10P 1 10 11 42 14 8KN m 2 n l 2 3 6 板的有效高度 120 20 100 0 h 0 087 s bhf M c 2 01 6 2 14 810 1 014 31000100 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论 2010 年 22 0 954 s2 211 s A 434 7 2 s0 hf M ys 6 14 810 0 954300100 选 100 A 503 2 分布钢筋采用 8 每踏步下一根 8 s 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 7 25 1 75 KN m 板低抹灰 0 02 17 0 34 KN m 小计 2 74 KN m 活荷载 2 5 KN m 恒荷载分项系数 1 2 活荷载分项系数 1 4 G Q 总荷载设计值 P 1 2 2 74 1 4 2 5 6 8 KN m 2 截面设计 平台板计算跨度 1 5 0 2 2 0 12 2 1 46m o l 弯矩设计值 1 8 6 8 1 80KN m 2 1 8 MPl 2 1 46 板的有效高度 70 20 50 0 h 0 050 s bhf M c 2 01 6 2 1 810 1 014 3100050 0 974 s2 211 s A 123 2 2 s0 hf M ys 6 1 810 0 97430050 选配 140 202m 6 S A 2 8 3 平台梁设计 设平台梁截面尺寸为 200 350 荷载计算 恒荷载 梁自重 0 2 0 35 0 17 25 0 65 KN m 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论 2010 年 23 梁侧粉刷 0 02 0 35 0 17 2 17 0 19 KN m 平台板传来 2 74 1 5 2 0 34 KN m 梯段传来 6 6 3 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 G Q 总荷载设计值 P 1 2 14 535 1 4 6 25 842 KN m 截面设计 计算跨度 l 1 05 1 05 3 6 0 24 3 53 m 0n l 弯矩设计值 M 1 8Pl 1 8 25 842 40 25 KN m 2 0 2 3 53 剪力设计值 V 1 2P 1 2 25 842 3 36 43 41 KN n l 截面按倒 L 形计算 b b 5h 200 5 70 550 f f 梁的有效高度 h 350 35 315 0 1 0 14 3 550 70 550 70 2 10 2 cfff f b hhh 6 148 6510 为第一类 T 型截面 u M 10 2 cfff f b hhh 0 05 s bhf M c 2 01 6 2 40 2510 1 014 3550315 0 974 s2 211 s A 437 5 2 s0 hf M ys 6 40 2510 0 974300315 选用 3 14 461 2 S A 配置 6 200 的箍筋 斜截面受剪承载力 cs V 00 0 71 25 tyvsv f bhfnAs h 0 7 1 43 200 315 1 25 210 2 56 6 200 315 109 864 KN V 43 41 KN 满足要求 由此初步设计楼梯 踏步高 150 踏步宽 300 平台梁截面 200mm 350 配筋按计算所得 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论 2010 年 24 9 竖向荷载作用下框架结构的内力计算 9 1 横向框架内力计算 计算单元 取 轴线横向框架进行计算 计算单元宽度为 7 2 m 如图 7 所示 由于房间内布置有次梁 故分单向板和双向板计算 图中阴影部分为双向板 将楼板上的荷载向四边传递 其余部分为 单向板 只是将荷载向短跨方向传递 楼梯间的荷载单独计算 以集中力的形式传递给次梁 后传递给主梁 图 9 1 横向框架计算单元 荷载计算 屋面 恒载计算 屋面板自重荷载 g1 5 1 2 4 12 24 KN m 主梁自重 g2 0 75 0 35 25 6 56 KN m 活载计算 0 7 2 4 1 68 KN m 1 q 9 2 屋面层恒荷载示意图 图 9 3 屋面活荷载示意图 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论 2010 年 25 1 3 层楼板 AB 跨 恒载 楼面板自重荷载 g1 3 5 2 4 8 4 KN m 主梁自重 g2 0 75 0 35 25 6 56 KN m 活载 2 2 4 4 8 KN m 1 q BC 跨 在 BC 跨部分 一边是单向板 一边是双向板 如图 7 所示 需分开计算 计算过程如下 单向板计算 恒载 楼面板自重荷载 g1 3 5 2 4 1 2 8 4 KN m 主梁自重 g2 0 75 0 35 25 6 56 KN m 活载 2 2 4 1 2 4 8 KN m 2 q BC 跨内与楼梯间相接 需计算楼梯传来的荷载 计算如下 楼梯间长 7 2 m 宽 3 m 总体按单向板计算 2 1 2 42 l l 楼梯间分三部分 俩个平台和梯段 均按单向板计算 在平台梁下设有构造柱 所以楼梯的荷载全部传给构造柱 后以集中力的形式传给次梁 平台板 1 计算 恒载 2 74 1 5 1 2 2 055 KN m 3 g 活载 2 5 1 5 1 2 1 875 KN m 3 q 梯段板计算 恒载 6 6 3 0 1 2 9 9 KN m 4 g 活载 2 5 3 0 1 2 3 75 KN m 4 q 作用在平台梁上的集中作用力为 恒载 P 1 2 L 1 2 9 9 3 6 17 82 KN 4 g 活载 P 1 2 L 1 2 3 75 3 6 6 75 KN 4 q 平台板 2 计算 恒载 2 74 2 1 1 2 2 877 KN m 5 g 活载 2 5 2 1 1 2 2 625 KN m 5 q 作用在次梁上的集中力 恒载 17 82 1 2 2 055 3 21 0 KN 1 P 活载 6 75 1 2 1 875 3 9 56 KN 2 P 恒载 17 82 1 2 2 877 3 22 1 KN 3 P 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论 2010 年 26 活载 6 75 1 2 2 625 3 10 69 KN 4 P 示意图如下 作用在 2 轴上的集中力为 恒载 KN 5 P 3 62 1 1 5 2122 121 23 3 62 1 1 5 3 62 1 1 5 活载 KN 6 P 3 62 1 1 5 9 5610 699 8 3 62 1 1 5 3 62 1 1 5 双向板 A 计算 恒载 0 625 3 5 3 9 1 2 4 3 KN m 6 g 活载 0 625 2 3 9 1 2 2 44 KN m 6 q 图 9 4 单向板双向板示意图 作用在次梁上的均布荷载 21 3 9 7 20 54 oo ll 查表得 12 0 039 0 005mm 2 1 0 128 m m 恒载 KN m 7 g 23 3 5 1 2 7 21 212 18 活载 KN m 7 q 23 2 1 2 7 21 26 96 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论 2010 年 27 次梁自重 0 5 0 25 25 3 125 KN m 作用在主梁上的集中力为 恒载 21 23 1 2 3 125 12 18 7 2 76 33 KN 8 g 活载 9 8 1 2 6 96 7 2 34 86 KN 8 q 图 9 5 BC 跨恒荷载示意图 图 9 6 BC 跨活荷载示意图 CD 跨 CD 跨与 BC 跨一样 同样分为单向板和双向板 分开计算 单向板计算 恒载 楼面板自重荷载 g1 3 5 2 4 1 2 8 4 KN m 主梁自重 g2 0 75 0 35 25 6 56 KN m 活载 2 2 4 1 2 4 8 KN m 2 q 双向板计算 双向板 B 21 4 4 40 9 oo ll 查表得 12 0 022 0 0165mm 2 1 0 75 m m 恒载 KN m 9 g 23 3 5 1 2 4 41 22 3 活载 KN m 9 q 23 2 1 2 4 41 21 26 双向板 C 恒载 0 625 3 5 2 5 1 2 2 73 KN m 10 g 活载 0 625 2 2 5 1 2 1 56 KN m 10 q 作用在次梁上的线荷载 双向板 B 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论 2010 年 28 恒载 0 625 3 5 4 1 2 4 38 KN m 11 g 活载 0 625 2 4 1 2 2 5 KN m 11 q 双向板 C 21 2 5 40 625 oo ll 查表得 12 0 0356 0 0086mm 2 1 0 24 m m 恒载 KN m 12 g 23 3 5 1 2 2 51 24 活载 KN m 12 q 23 2 1 2 2 51 22 30 次梁自重 0 4 0 2 25 2 0 KN m 作用在主梁上的集中力为 恒载 1 2 2 0 4 0 4 38 4 4 22 84 KN 13 g 活载 1 2 2 5 2 3 4 4 10 56 KN 13 q 图 9 7 CD 跨恒荷载示意图 图 9 8 CD 跨活荷载示意图 9 2 横向框架柱轴力计算 1 顶层框架柱轴力计算 边柱 恒载 5 1 2 4 12 24 KN m 次梁自重 0 5 0 25 25 3 125 KN m 次梁传给主梁集中力 1 2 12 24 3 125 6 9 53 KN 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 毕业论 2010 年 29 主梁自重 0 75 0 35 25 6 56 KN m 纵向主梁传力 53 1 2 6 56 7 2 76 6 KN 横向主梁传力 1 2 12 24 6 56 6 9 64 86 KN P 2 76 6 64 86 218 06 KN 活载 0 7 2 4 1 68 KN m 次梁传给主梁集中力 1 2 1 68 6 9 5 8 KN 纵向主梁传力 5 8 KN 横向主梁传力 1 2 1 68 6 9 5 8 KN P 5 8 2 5 8 17 4 KN 顶层中柱 恒载作用下 P 53 4 1 2 6 56 7 2 2 1 2 6 56 12 24 6 9 2 390 3 KN 活载作用下 P 5 8 4 1 2 1 68