市展览会馆结构设计的设计书

XX市展览会馆结构设计的设计书

1毕业设计任务书

1.1指导思想

通过所给题目的设计使学生得到以下几方面的学习和训练。L培养学生的综合能力。通过改

毕业设计使学生将已学过的结构工程专业的主要课程知识进行综合，并学会灵活运用。2.培养学

生的工程设计和实践能力。包括建筑结构的制图和表达；理论计算和结构规范的关系等。3.培养

学生的继续学习和创新能力。

1.2设计计算内容

全部毕业设计内容由建筑设计部分和结构设计部分组成，以结构设计部分为重点。1.建筑设

计部分：（1）总平面图、建筑设计总说明级各部分做法。（2）平面图，正立面图，侧立面图，剖

面图。（3）建筑构造节点详图2〜3个，墙身剖面图。（4）建筑设计说明书。2.结构设计部分：（1）

基础平面布置图及基础模板配筋图（2）各楼面结构布置图。（3）框架结构配筋图。（4）楼板配

筋图。（5）楼梯配筋图。（6）阳台、雨篷配筋图。

1.3毕业设计成果

1.设计说明书部分：（1）毕业设计任务与评语。（2）毕业设计说明书目录（3）中英文摘要

（4）建筑设计说明书（5）结构设计说明书。（6）主要技术经济指标。（7）上机计算计算机程序

及输出结果打印。（8）专业外文资料翻译。（9）参考文献。2.设计图纸部分：

2工程概况

2.1建筑名称：

XX市展览会馆

2.2性质：

大型展览，贸易洽谈，宣传教育等。

2.3位置：

人民路与环城东路交叉西北展览中心场地内。

2.4简要资料：

组成部分包括展览大厅和办公物业及小的洽谈会议厅等。功能考虑要能进行较大型的商品

贸易展览（如大型机械设备等）等特殊要求。建筑造型力求简洁，空间完整，能反映时代特征，

结构设计要求技术先进，经济合理，有利施工。本工程总建筑面积2000左右。总长度67m,

宽度52.8m。

本工程为钢筋混凝土框架结构与钢结构（屋盖）的组合结构。附属办公及服务设施部分为

二层框架，屋盖为轻钢结构采用钢索受力方式承重。结构安全等级为二级。结构抗震等级为二

级，混凝土强度等级C30,柱梁主筋HRB335,箍筋HPB235。钢屋盖钢材强度等级Q345。

3设计资料

3.1.自然条件:

(1)建筑场地：地势平坦，地下水位TOm。地基土质为砂质粘土，承载力特征值为180kN/m2。

(2)主导风向：东南向。

(3)土壤冻结深度：0.5m。

(4)场地地基情况：其他内容见地质勘查报告。

(5)抗震设防烈度：7度(0.15g),地震分组为第一组，框架抗震等级二级，屋盖结构抗震等

级二级。(&max=0/2)。

3.2.建筑物层数及层高：

展览大厅为一层，层高不超过10m,办公部分为两层，层高分别为4.5m和4.2m。

3.3.设备条件：

无特殊要求。

3.4.房间组成及面积要求：

3.4.1展览大厅总面积：2000m?左右。

3.4.2其他：馆长室、办公室、资料室、洽谈室、讲解员室、美工、木工室、库房等(详见

图纸)。

3.4.3售票、小卖、存衣、厕所、楼梯、走道等。

3.5.建筑做法统计及活荷载统计表

建筑做法统计表

恒荷载活荷载

不上

编分雪荷

位置说明室内地面人屋

号类

kn/m2载

kn/m2面

kn/m

km/m2

夹心板0.25Kn/m"2+c型钢槐条

大厅部分0.856-0.50.35

0.05Kn/m+工字梁自重0.556kn/m

屋

1120mm厚混凝土楼板3.0+80mm焦渣

面

框架部分0.8kn/m"2+20niin砂浆找平层0.4十三毡4.6-0.50.35

四油防水层0.4kn/m"2

120楼板3kn/nT2+木地板0.4kn/irT2+吊

2办公室3.662--

层顶木丝板0.26kn/m2

室120楼板3kn/m2+木地板0.4kn/m2+吊

洽谈室3.62--

内顶木丝板0.20kn/nf2

地

120楼板3kn/nT2+木地板0.4kn/nT2+吊

面讲解员3.662--

顶木丝板0.26kn/nT2

120楼板3kn/nT2+水磨石地面

资料室3.852.5--

0.65kn/nf2+吊顶0.20kn/m"2

100楼板2.5kn/nT2+二毡三油防水层

卫生间4.62.5--

0.lkn/nT2+防滑地砖2.0kn/m"2

售票厅吊顶木丝板0.20kn/nf20.2---

木工室吊顶木丝板0.20kn/nf20.2---

L：-

美工室吊顶木丝板0.20kn/nT20.2---

室

3存衣室吊顶木丝板0.20kn/m'20.2---

内

库房吊顶木丝板0.20kn/m^20.2---

地

小卖部吊顶木丝板0.20kn/nT20.2---

面

卫生间吊顶木丝板0.20kn/nf20.2---

墙陶粒空心砌块5.0kn/m3+瓷砖贴面

外墙----

体0.5Kn/m2+粉刷0.4kn/m2+

4

荷陶粒空心砌块5.0kn/m3+隔声板墙面

内墙----

载0.17kn/m2+粉刷0.4kn/m3+

500*500C30混凝土Kn/m6.25---

柱

5自400*400C30混凝土Kn/m4---

重

200*200C30混凝土Kn/m1---

300*600C30混凝土Kn/m4.5---

梁

300*500C30混凝土Kn/m3.75---

6自

250*400C30混凝土Kn/m2.5---

重

200*400C30混凝土Kn/m2---

玻冷弯矩形钢管h=80mmb=40mmt=

龙骨立杆0.051---

璃3.0mm（Q345耐候钢）

7

幕冷弯矩形钢管h=80b=30t=3.0

龙骨横梁0.051---

墙（Q345耐候钢）

6（浮法）+9+6（浮法）中空玻璃（分格

玻璃0.5---

1.25m*1.8m中间跨1.5m*1.8m）

挂件Q235钢（视具体情况不同）----

120mmC30混凝土板3.5kN/m-2+

梯板300*160踏步+20nwi板底砂浆抹面0.44.553.5--

楼kN/m'2+踏步面水磨石0.65kN/m-2

8梯120mm混凝土板3.0kN/m"2+20mm板底

平台板33.5--

间砂浆抹面0.4kN/m-2+

平台梁200nim*400mmC30混凝土2---

栏杆钢管栏杆0.2kN/m0.2---

4屋面板结构设计

4.1屋面荷载信息：

恒荷载标准值：0.25叱/

活荷载标准值：不上人屋面0.5%%2

检修集中荷载1.0K”（最不利位置：屋面板跨中）

雪荷载

基本雪压0.35%%?

屋面积雪分布系数1.0

雪荷标准值：0.35X1.0=0.35k//

荷载控制值：0」％?（其中板重取0.2々%2）

4.2屋面板选择

屋面板型号：JxB42-333-1000支撑条件：连续楝距：1.5m

板厚：60mm面板厚：0.5mm板自重：0.2”/2

5天窗结构设计

天窗采用与幕墙相同材料，施工图参见《建筑构造通用图集一88J5》坡屋面采光口。

6楝条结构设计

6.1荷载信息（Kn/m）

屋面均布活荷载（Kn/m~2）屋面均布恒荷载（Kn/m'2）槐条自重（Kn/m）

0.50.250.052822

6.2其他条件

屋面坡度(度)：4.763樵条跨度(m)：6樵距(m)：1.5

6.3材料选用

型钢类型：C型钢h=180mmb=70mma=20mmt=2.0mm

Wx=38.21(cm3)Wy(Min)=9.25(cnT3)lx=343.93(cmM)

6.4计算数据：

Qx=.12988(kN/m)Qy=l.558(kN/m)

M.--ql~costr—7.01(kN*m)

*8

2

Mv—~qlsinor=0.146(kN*m)

，8

qx

图6.1

6.5计算结果

截面应力：

M,7.1X1060.146X106n/,.\

---------------rH---------------=187.9(Mpa)2<f=310N/mm2,满足要

1.05x38.21x1031.05x9.25x10'7

Mr>wy

求。

棵条挠度:

当有拉条时，楝条承担的屋面最大荷载标准值《=0.6+0.15+0.53=1.28kN/m

_5*_5x1.28x6」=0.00466=」一＜/-=」一，满足要求。

―384E/,—384x206x1()6x823x10-)21420033.3

6.6楝条传至主梁荷载：

主梁集中恒荷载标准值(kN)2.725398

主梁集中活荷载标准值(kN)4.5

主梁集中荷载设计值(kN)9.57

7屋面梁结构设计

7.1主梁材料

选HN400*200Wx=1010cm"3Ix=20000mm-4h=396mmw=199mmA=72.16mm_2tl=7mm

t2=l1mm理论重量56.7kg/m

7.2主梁荷载

主梁集中恒荷载标准值(kN)2.73

主梁集中活荷载标准值(kN)4.5

主梁集中荷载设计值(kN)2.73*1.2+4.5*1.4=9.576

如图：

9,576

-4.78

荷载图(kn)自重①556kn/m

图6.2

7.3主梁内力

主梁内力计算时对拉索支座取为弹性支座，沿拉索方向弹簧刚度取k若。

7.3.1恒荷载：

图7.1恒荷载弯矩图(Kn*m)

图7.2恒荷载剪力图（如）

7.3.2活荷载：图“3恒荷载轴力图（kn）

活荷载弯矩图”小）

图7.4活荷载弯矩图（⑹〜）

图7.5荷载剪力图（而）

活荷载抽力ffi（Kn）

图7.6活荷载轴力图（跖）

7.3.3组合:

弯矩图（Kn*m）

图7.7

剪力图（Kn）

图7.8

轴力图（Kn）

图7.9

7.4主梁验算

7.4.1截面正应力

N48.63X106235.53X103

H---=-----------------H-------------=49.36Mw<f=310历“

7M,A1.O5X1O1OX1O3672.46X102

7.4.2局部压应力

尸=2.72x1.2+4.5x1.4=9.567=70+5x(11+16)=205，〃加沙=1.()

惟9.576x103x1.()

5=6.67Ma

7T~7x205

7.4.3折算应力

VS7.21xlO3x47959.5

x--=------------；---------=0.02A/

It20000x10"x7"

加2+,2-叫+3/=449.62：+6.67^-49.62x6.67+3x0.022)

=42.40/”<//=1.1x310=34%

7.4.4截面抗剪验算

VS_25.77x1()3x543774.0

=10.38M,”<=180,满足要求。

元-—20000X104X7

7.4.5整体稳定性验算

型钢可不验算整体稳定性。

7.4.6局部稳定性验算

型钢可不验算局部稳定。

7.47挠度验算:

4按最大内力段计算:q'y=9.576/0.75+0.556=13.324kN/m

5q'F_5xl3.324x7.54_16_1用口由/

co--------------------------------------------<-----------,满足要求。

384£7,384x206xl06x20000X10-8124.340066.7

7.5主梁节点设计

屋脊结点及支座节点采用高强螺栓摩擦型连接，螺栓采用10.9级M22高强螺栓，Q345钢,

4=0.4（喷砂后涂无机富锌漆）P=190K〃。双剪连接单个螺栓抗剪强度为：

N：=0.9X”/X4XP=0.9X2X0.4X190=136.8K〃。单剪连接单个螺栓抗剪强度为:

N：=0.9x〃/X4xP=0.9xlx0.4xl90=68.4K〃。

7.5.1屋脊结点设计

本节点布置于距屋脊0.75m处，屋脊两侧对称布置。节点螺栓群采用对称布置。螺栓布置

如图：

设计内力：M=26.0kNniN=55AkNV=0.3kN。设计时假定腹板连接螺栓群受

拉力与剪力共同作用，翼缘连接螺栓群受截面弯矩作用。

N个=*_55.4.

5nb=6.15kN

N'x=Z（普力二°，

M=则+嘀+=7(0+6.15)2+(0+0)2=6.15ZN<N：1

腹板连接板强度验算：

N554x1O3

最大正应力%”="==lL5Mpa<f=310%im：

A20x240/

最大剪应力r=—=OMpa<fv=180

1X1H,

翼缘连接螺栓群验算:

翼缘螺栓群为单剪受剪连接,丫="=2^2_=65.66块。

h0.396

单个螺栓受力N=E=空竺

10.94K〃<N：=68.4kN。

n6

连接板正应力

NVx(l0.5x”]“)_65.66x(1—0.5*2/11)*1000

a=—==30.45Mpa<fy=300Mpa。屋

AA10*196

脊结点满足安全要求。

7.5.2主梁支座结点设计

本节点布置于距©轴0.6m处，以屋脊轴线为对称轴，两侧对称布置。节点螺栓群采用对称

布置。螺栓布置如图:

设计内力：M=\1.5kN*mN=235.53火NV=22.18ZN。设计时假定腹板连接螺

栓群受拉力与剪力共同作用，翼缘连接螺栓群受截面弯矩作用。螺栓布置如图:

图7.13.平面图

图7.14剖面图

将剪力移至螺栓群中心后，附加弯矩为M=0.14xV=0.14x22.18=3.1MN.・w。

角点螺栓受力为:

上=医曳=2.46业

n9

235-53=26.17W

IXn9

17.5x0.08

M'；=18.22"

工（炉+丫2）-S0768

“X(鲁y?)=17(K)768)8=1822kN

M=+N.)2+(N；+N；：y=7(18.22+26.17)2+(2.46+18.22)2=48.97火N<N：。

腹板连接板强度验算:

MN3.11X106235.53xl()3，…

最大正应力5皿=-------1=------------------1-----------------------=65Mpei©

WxA19200020x240

VS_22.18x10-xl44000^

最大剪应力T=

2304x10"x20

翼缘连接螺栓群验算:

翼缘螺栓群为单剪受剪连接，丫="=&_=44.1%%。

h0.396

V4419

单个螺栓受力N=-=竺二7.36K〃<N：L=68.4ZN。

n6

七粒NVxd-O.Sxn,n)44.19x(1-0.5*2/6)*1000

连接板正应力a=--------------------L----------------------------------------=1.7何pa。支座

AA10*196

结点满足安全要求。

8钢索结构设计

8.1.钢索材料

。）=5mmob=1670mpaE=l.5*10"5N/mm"2a=3.9*10'-6mm/mm/℃

钢丝束双护层缆索钢丝束截钢丝束单位标称破断

规格

直径dmm直径D2mm面积mm2重量Kg/m载荷kN

5X3132456094.81017

8.2.钢索内力

恒荷载：T,=39.72KaT2=45.59K”

活荷载：X=5L59K〃T2=62.31Kn

支座图：

图8.1钢索第一支座图8.2钢索第二支座

8.3.钢索验算

8.3.1强度

TmM=45.59x1.2+62.3lx1.4=141.9W

a<O,55NeA141.94Kn<0.55*1017Kn=559.35kN

N141.94X103ccccr.,…1017xl0?2心田口

<7=—=-----------------=233.074/<0.55—=0.55x---------------=1669.95A/。强度满足

A609A609

要求。

8.3.2变形

索锚固点位于±0.000以下1.5m。

4=33.005al2=38.288mAt=30℃

=axAzx/=3.9x10-6x30x33005=0.39mm

△A=axAfx/=3.9x1O-x30x38288=0.45m???

由此引起的屋面梁支座位移为:

支座1A*=A/,sin(54.3721)=0.3169/nmAv=A/jcos(54.3721)=0.2212mm

支座2A,=A/,sin(72.3999)=0.4289/w”A、=A/,cos(72.3999)=0.1361/wn。

9雨篷结构设计

9.1结构布置

雨篷板厚120mm,混凝土采用C30,受力筋采用HPB235,分布筋采用HPRB235。L1：

300mm*600mm,L2：250mm*550mm。

CD

O

寸

O

O

9

z―x

O

O

LD寸

9

8002700

1-1剖面图1:100

O

CD

寸平面图1:100

结构平面布置图

图9.1雨篷结构布置图

9.2荷载统计，内力求解，截面设计

9.2.1雨篷板

恒荷载

120mm混凝土板3"么？+20mm水泥砂浆0.4

雨篷女儿墙换算为沿雨篷板周边的均布线荷载2.082

活荷载

不上人屋面0.5"彳/

雪荷载标准值0.35吻)

计算简图：

।080.5kn/m(L)3.Okn/m(D)

雨篷板计算简图

图9.2

雨篷板内力图：

雨篷板弯矩图(kN*n)

图9.3弯矩图

-5.52

雨篷板剪力图(kN)

图9.4剪力图

“max3.04/JV-m%=100

3

J=l-7(l-2av)=1-70-2*0.0238)=0.024<0.614

1+A/(1—2x6z)

―竺--------=0.9879

Ys=

2

M3.4x106

A=163.87〃〃/o

fyRh。210x0.9879x100

平行Ll方向，为1.4m悬挑板。

"max534kN-mh°=1OO/nm

M―5,34X10——-=0.0373

a=--------2

a£bh：14.3x1000X1002

J=l_J(l_2a,)=1-7(1-2x0.0373)=0.038<0.614

1+J(l-2xcrJ

Y=—---------=0.981

s2

M5.34x106

A,=259.2mm2

210x0.981x100

fyr.A

9.2.2雨篷梁

Ll截面尺寸300*600,C30混凝土，受力筋HRB335,箍筋HPB保护层厚度30mmo

正截面受弯承载力配筋计算

支座M1rax=22.91kNh0=565mm

M22.91xlO6

(X=-----------=---------------------0.017

ajchh^14.3x300x5652

J=1-J(l_2aJ=1-7(1-2x0.017)=0.017

l+J(l-2xa,)_1+7(1-2x0.017)

兀——U.1

22

M22.91xlO6

A、==136.38〃"〃,最小配筋率P为

fyYsK300x0.991x565

max(0.002,0.45ft/fy=0.00215}«最小配筋面积为4mM=300*600*0.00215=387/wm2,取配

筋面积A,=381mm2o

跨中Mg*=47.90-mha=565mm

M47.90X106

a----------=-----------------=0.03

afbh；14.3x300x5652

j=1-7(1-26ZJ=1-7(1-2X0.03)=0.03

l+J(l-2xa,)_l+J(l—2x0.03)

——U.you

2

M47.90xlO6

286.89mw2

As最小配筋率P为

fyYsh.300x0.985x565

max(0,002,0.45ft/fy=0.00215}o最小配筋面积为A5山=300x600x0.00215=387mw2,取配

筋面积A,=387〃"/。实配钢筋314,A,=461〃?/

受剪承载力配筋Va=472lkNh„565mm

0.7/64=0.7x1.43x300义565=169.6694N＞匕1m=47.2次N,箍筋配置取构造规定。取

2

8@200,Asv^l0lmm

5.355.35

雨篷L1行:

图9.5L1荷载图：

-22.91-22.91-22.91-22.91

图9.6L1弯矩图:

8.1Kn/m

4

L2荷载及计算简图T=3.2kn*m

图9.8L2荷载图:

图9.9L2弯矩图:

图9.10L2剪力图:

Mmax=1.3SkN-mVmax=10.94^%=515/wn与雨篷L1相比，雨篷L2截面尺寸

变化不大，内力又较小，故L2按构造配筋。纵筋及箍筋配置取与L1相同，纵向受力筋314,

22

As=461m/H,箍筋8@200,Asv=101/wmo

9.2.3雨篷柱

截面为圆形。=400mm，可近似按轴心受压计算。

乙2=47.21+27.38+10.94=85.53—

=5000/400=11.25,查表得夕=0.96%

4寸10.N9夕85.53x1()314.3x万x40()2

<0,按构造配筋。实配：4

0.9x0.964

4,=615加〃入。=今=瑞^=0.49%”而„=0.6%满足要求。箍筋采用6@200。

14,

10楼梯结构设计

10.1结构布置

楼梯结构布置图参见楼梯施工图。

10.2楼梯构件计算

10.2.1楼梯板

楼梯段计算时取1m宽板带计算。

楼梯板荷载参见荷载统计表。

恒荷载：(3.5+0.4+0.65)*1+0.2=4.75kN/m

活荷载:3.5*1.0=3.5kN/m

计：4.75*1.4+3.5*1.4=10.6kN/m

板水平计算跨度/,,=4.35加，板的有效高度为=120-20=100如篦。弯矩设计值:

2

,,1,210.6x4.35nA...

M=—pln-----------------=20.06ZN•m

10“10

6

M20.06xlO八一八

12

atfcbh^1.0xl4.3xl000xl00'

J==1-J1-2x0.14=0.151<5=0.55

l+Jl-2a、1+71-2x0.014nQ..

兀=-----------------=-------------------------=0.924

22

M20.06xlO6

=123.6mm2

0.924x300x100

实配：12@150,4,=791梯"、分布筋每级踏步i根8。

4_791

=0.791%>人=0.215%。

雨—1000x100

10.2.2平台板

恒荷载:(3+0.4+0.65)*1.0=4.05kN/m

活荷载：3.5*1.0=3.5kN/m

计：4.05*1.2+3.5*1.4=9.76kN/m

设平台板厚h=100mm,取1m宽板带计算。平台板水平计算跨度=0.971m,弯矩设计

值：

1,1,

M=—p/,=—9.76x0.97/=0.920&Mm

10n10

M0.92xlO6八八

a=______=___________________=00064

s2

-ajcbh-~1.0xl4.3xl000xl00-,

i----------1+-«/l-2<z

J=1-Jl-2a,=0.012<短=0.550,兀=―------=0.994

Ml.llxlO6

=41mm2

-0.994x300x80

Ysfyhn

实配：8@200,A,=252，”/

A.252

=0.315%>/7min=0.215%。

bh„1000x80

10.2.3平台梁

截面尺寸200mn)X350mm,C30混凝土，受力筋采用HRB335,分布筋采用HPB235。

恒荷载：19.15%%

活荷载：3.5X3.0/2=5.25%%

总荷载设计值：p=l.2X19.15+1.4X5.25=30.33%?

弯矩设计值：M=工p/；=0.125x30.33x2.942=32.77M・m

8

剪力设计值：V=；pl；=0.5X30.33X2.8=42.46kN

截面按倒L形梁计算，b'f=b+5/i；=200+5x100=1200mm,梁的有效高度

%=350-35=315mm。

经判断属第一类T形截面：

_M_32.77x1()6

“一a/姆—1.0xl4.3xl200x3152

J=1-Jl-2a、=1-71-2x0.01925=0.01944<£=0.550

M30.33x1()6

〃加

AS=323.87

YsfyK0.99x300x315

实配：212+114,=380mm

AQQA

P=#=折不7=0-603%>prain=0.215%

hh0200x315

配置6@200箍筋，则斜截面受剪承载力

A

V,=G.7fM+l.25fL为

s

=0.7X1.43X200X315+1.25X300X(56.6/200)X315

=96492N>42.46kN,满足要求。

11楼板结构设计

11.1荷载统计

恒荷载g：3.66k%

活荷载q：2.0%?

具体取值参见建筑做法统计表。

11.2内力计算

对于楼板采用弹性理论计算，由于各跨跨度相差不大近似取跨度为3.0m,按照五跨连续

板计算。计算时活荷载采用如下五种不利布置方式，内力列表计算。恒荷载为满布布置。

①

QQ

©

QQQ

111111J11I

⑴2⑶(3)4⑼

qq

1

qq

◎

IIIIlllllllllllllll[lllllI111I

板内力计算表

Q

编Lkkkkkkkkk

(kN

M

号(m)M2M3%K%

/m)

恒4.6().0780.0330.0460.0330.078-0.105-0.079-0.()79-0.105

13

载63.2711.3841.9291.3843.271-4.404-3.313-3.313-4.404

活0.100二0.085二0.100-0.053-0.040-0.040-0.053

232

载1.8001.5301.800-0.954-0.720-0.720-0.954

活二0.079二0.079二-0.053-0.040-0.040-0.053

332

载1.4221.422-0.954-0.720-0.720-0.954

活0.0730.059二0.078-0.119-0.022-0.044-0.051

432