陶瓷厂工艺毕业设计

毕 业 设 计 （ 论 文 ） 设计 (论文 )题目： 江苏 省 南京 市 仙林大学城某培训中心 2 号教学楼设计 学生姓名： 指导教师： 二级学 院： 建筑工程学院 专 业： 土木工程 班 级： 学 号： 提交日期： 2013年 5月 9日 答辩日期： 2013 年 5月 15日 金陵科技学院学士学位论文 目录 I 目 录 摘要 . . 1 工程概况与设计资料 .程概况 .计 依据 .筑 设计 . 结构方案的选型和布置 .定结构体系 .柱截面的确定 .向框架的跨度和柱高 . 横向框架内力计算 .平地震荷载计算 .荷载计算 .向恒载计算 .向活载计算 . 梁、柱的内力组合 .的内力组合 .的内力组合 . 梁、柱的截面设计 .的计算 .的计算 .陵科技学院学士学位论文 目录 基础设计 .柱基础设计 .柱基础设计 . 楼梯设计 .段板的计算 .台板的计算 .台梁的计算 . 现浇板计算 .盖处的现浇板计算 .盖处的现浇板计算 .考文献 .谢 .陵科技学院 学士学位论文 摘要 苏省南京市某培训中心教学楼设计 摘 要 依据任务书以及建筑防火规范、建筑结构荷载 规范和混凝土结构设计规范等国家现行规范完成了该课题建筑，结构两个方面的设计。 首先从总体出发，综合考虑和组织室内外的空间完成建筑平面，立面，以及剖面的设计；其次完成了一榀框架各结构构件的配筋设计，手绘结构施工图。整个设计方案在建筑、结构方面满足国家现行规范要求。 本设计对一榀框架，从结构选型入手，计算分析了该框架的荷载，利用分层法和 平风荷载、地震荷载作用下产生的内力进行了计算。通过内力组合，得出框架的控制内力，最后完成框架各构件的配筋计算并绘制了该框架的施工图。计算书 中同时选算了框架的基础、楼梯，给出了基础、楼梯的配筋计算并绘制了施工图。 关键词： 结构设计；框架；荷载计算 金陵科技学院学士学位论文 V of n of in of so in to of of in of a of of of in of on a of of of of by of on of of of a of 陵科技学院学士学位论文 第 1 章 工程概况与设计资料 1 1 工程概况与设计资料 教学楼是为人们学习提供最为良好环境的建筑。纵观教学建筑的发展历史，无不体现着人类文化、文明的历史进程和时代特征。教学楼建筑设计同设计其他类型建筑一样有许多共同点，也有许多不同的特点和要求。 程概况 （ 1）设计题目：江苏省南京市仙林大学城某培训中心 2 号 教学楼 设计 本设计教学楼位于 江苏省南京市仙林大学城 ，用地 760红线范围为 50m20m，建筑面积约为 高为 5 层 。该地段地势平坦，环境较好，在选址和环境营造方面，注意自然景色 的优美，也 注 重学习环境 和 交通条件的因素，更强调人与自然环境的协调统一，比较适合教学楼功能的充分利用。 根据设计资料的规划要求，本教学楼建筑要求的主要功能有： 教 室， 卫生间， 教师休息室， 管理办公室，值班室，开水房 等。 （ 2）设计资料： 1） 地质资料： 地质报告： r=22kN/m 350 5000kN/m 2杂填土 9kN/m 360 000kN/m 2粉质粘土：石灰岩：r=20kN/m 320 000kN/m 2粉质粘土：6m( e = L = 层分布图 场地条件：拟建场地地表平整，地下水位在地表下 。 金陵科技学院学士学位论文 第 1 章 工程概况与设计资料 2 2）气象资料： 基本风压值： 面粗糙度 B 类。 基本雪压值： 3）地震资料： 抗 震 设防 烈度 为 7 度，设计基本地震加速度为 建筑场地类别为 类，设计地震分组为第一组， 抗震等级 三 级 。 （ 3）荷载资料： 1）教学楼面活载，查建筑结构荷载规范（ 2010），确定楼面活荷载标准值为 2.0 kN/ 2）不上人屋面：活荷载标准值 （ 4）其它条件： 结构形式：钢筋混凝土框架结构。 建筑物重要性类别为丙类，安全等级为二级； 建筑耐火等级：一级； 建筑面积： 5000 500；层数： 5层； 合理布置教室、卫生间、老师休息室、管 理办公室、值班室、开水房等； 层高：层高 。 走廊、楼梯活荷载为 生间楼面活荷载为 设计标高：室内外高差： 450 墙身做法：墙身采用 240 厚的加气混凝土块，内粉刷为混合沙浆浆底，纸筋抹灰面，厚 20墙涮两度涂料，外墙贴砖。 楼面做法：楼面（大理石楼面）， 120 厚现浇钢筋砼楼板， 20 厚板底抹灰。 屋面做法（ 不 上人屋面）： 见建筑设计部分。 门窗做法：塑钢窗和木门。 计依据 （ 1） 金陵科技学院 建筑工程学院教学楼毕业 设计（论文）任务书 （ 2） 金陵科技学院 建筑工程学院教学楼毕业论文开题报告 金陵科技学院学士学位论文 第 1 章 工程概况与设计资料 3 （ 3）相关建筑设计规范 筑 设计 该建筑物总长度为 宽度为 五 层，总建筑面积 约 为 5000体结构采用现浇钢筋混凝土框结构 ，其建筑平面图如图 1示。 6 0 04 8 0 0 4 8 0 0 4 8 0 0 4 8 0 0 4 8 0 0 4 8 0 0 4 8 0 0 4 8 0 0 4 8 0 0 4 8 0 0 4 8 0 0 4 8 0 03 6 0 0 6 0 0 6 0 0 3 6 0 0 6 0 0 6 0 0 3 6 0 0 6 0 0 6 0 0 3 6 0 0 6 0 0 6 0 0 3 6 0 0 6 0 0 6 0 0 3 3 0 0 9 0 0 9 0 0 3 3 0 0 6 0 0 6 0 0 3 6 0 0 6 0 0 6 0 0 3 6 0 0 6 0 0 6 0 0 3 6 0 0 6 0 0 6 0 0 3 6 0 0 6 0 0 6 0 0 3 6 0 0 6 0 05 7 6 0 069001680060018006006900690030006900图 筑平面图 用部分的平面设计 使用房间面积的大小，主要由房间内部活动的特点，使用人数的多少以及设备的因素决定的，本建筑物为教学楼，主要使用房间为教室，各主 要房间的具体设置 如表 1 表 1间设置表 序号 房间名称 数量 单个面积 1 教室 44 教师休息室 5 管理办公室 1 陵科技学院学士学位论文 第 1 章 工程概况与设计资料 4 4 值班室 1 储藏室 5 开水房 5 男生厕所 5 男生厕所 5 门的宽度、数量和开启方式 房间平面中门的最小宽度是由通过人流多少和搬进房间家具设备的大小决定的，如果室内人数多于 50 人，或房间面积大于 60 ，按照防火要求至少要设两个 门，分别设在两端，以保证安全疏散，在进出人流频繁的地方，应使用弹簧门。 教室设置两扇 的门，门扇开向室外。为了在发生危险时便于疏散，正面大门采用 四 扇宽为 双扇门，走廊两端的采用 双扇门，均向外开。 的大小和位置 房间中窗的大小和位置主要是根据室内采光通风要求来考虑。采光方面，窗的大小直接影响到室内照明是否充足。各类房间照明要求是由室内使用上直接影响到室内是用上精确细密的程度来确定的。通常以窗口透光部分的面积和房间地面的采光面积比来初步确定或检验面积的大小。 根 据 建筑采光设计标准 （ 50033 规定 ：教室为 采光，面积比大于 1/5；走廊和楼梯间为 V 级采光，面积比大于 1/12。 教室采光面积比为 1 3 1/5 楼梯间： 1 3 1/12 均满足要求。 助房间的平面设计 通常根据各种建筑物的使用特点和是用人数的多少，先确定所需设备的个数，建筑物中公共服务的卫生间应设置前室，这样使得卫生间比较隐藏，又有利于改善通向卫生间的走廊或过厅的卫生 条件。为了节省交通面积，并使管道集中，采用套间布置。 在本设计中，每层大约有 480 人上课，按规范规定： 金陵科技学院学士学位论文 第 1 章 工程概况与设计资料 5 男卫生间：大便器 1 具 /80 人，设 6 具；小便器 1 具 /96 人，设 5 具； 女卫生间：大便器 1 具 /40 人，设 12 具； 洗手盆 ： 1 具 /120 人 ，设 4 具。 通部分的平面设计 走廊的应符合人流通畅和建筑防火要求，通常单股人流的通行宽度约为500600于走廊两侧设房间，走廊宽度采用 3000据建筑物的耐火等级为一 级，层数 五 层，走廊通行人数为 60 人，防火要求最小宽度为 1m，符合要 求。 楼梯是房屋个层间的垂直交通部分，各楼层人流疏散的必经通路。楼梯设计主要根据使用要求和人流通行情况确定梯段和休息平台的宽度，梯段的宽度通常不小于1100200 面设计 结构韵律和虚实对比，是使建筑立面富有表现力的重要设计手法。建筑立面上结构构件或门窗作用有规律的重复和变化，给人们在视觉上得到类似音乐诗歌中节奏韵律变化的感受效果。在本设计中，正立面中所有的窗尺寸都是一样的，给人以特别整齐的感觉。 房屋外部形象反映建筑类型内部空间的组合特点，美观问题紧密地结合功能要求，同时，建筑 物所在地区的气候、地形、道路、原有的建筑物以及绿化等基地环境，也是影响建筑物立面设计的重要因素。 筑剖面设计 为防止室外雨水流入室内，并防止墙身受潮，将使内地坪提高到室外地坪 450层、标准层与顶层层高均为 它部分详细做法和说明 根据设计规范 ， 采用如下设计 。 （ 1）基础（墙基）防潮层： 在 下基础两侧均用防水水泥砂浆防潮， 20 厚的 1： 2 水泥砂浆掺 5避水浆，位置一般在 高处，适用于砖墙墙身。 （ 2） 地面：人造大理石板地面 金陵科技学院学士学位论文 第 1 章 工程概况与设计资料 6 10 厚 1： 2 水泥砂浆找平层 120 厚 凝土 100 厚素土夯实 （ 3）楼面：人造大理石板地面 20 厚 1： 2 水泥砂浆找平层 120 厚钢筋混凝土楼板 10 厚底板抹灰 （ 4）踢脚台度做法： 釉面瓷砖踢脚台度 5 厚釉面砖（白瓷砖）水泥擦缝 5 厚 1： 1 水泥细砂结合层 12 厚 1： 3 水泥砂浆打底 （ 5）内墙面做法： 水泥砂浆粉面：刷（喷）内墙涂料 10 厚 1： 2 水泥砂浆抹面 15 厚 1： 3 水泥砂浆打底 （ 6）外墙面： 用 15 厚 1： 3 水泥沙浆找平， 20060 高级无釉质瓷砖饰面。 （ 7）五 层 不 上人屋面做法： 小瓷砖面层 高聚物改 性沥青防水层 1： 8 水泥砂浆找坡层 20 厚 1： 2 水泥砂浆找平层 150 厚水泥蛭石保温层 10 厚底板抹灰 （ 8）水泥台阶： 花岗岩面层 20 厚 1： 25 水泥砂浆抹面压实抹光 素水泥浆一道 70 厚 混凝土（厚度不包括踏步三角部分）台阶面向外坡 1% 200 厚碎石或碎砖石灌 混合砂浆 金陵科技学院学士学位论文 第 1 章 工程概况与设计资料 7 素土夯实（坡度按工程设计） （ 9）散水做法： 20 厚 1： 2 水泥砂浆抹面、压实抹光 60 厚 凝土 素土夯实向外坡 4% 备注： 散水宽度应在施工图中注明； 每隔 6m 留伸缩缝一道，墙身与散水设 10 宽，沥青砂浆 嵌缝； 宽 600 900 坡度 3% 5%。 （ 10）主体为现浇钢筋混凝土框架结构 ， 楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。 整个设计过程中，在满足设计任务书提出的功能要求前提下，同时遵循 “ 安全、适用、经济、美观 ” 的原则，结构布置合理，房间利用率比较高，适用性很强，同时又不失美观。 金陵科技学院学士学位论文 第 2章 结构方案的选型和布置 8 2 结构方案的选型和布置 定结构体系 本工程采用框架承重，现浇整体式钢筋混凝土楼板，墙体 240 厚 心砖墙。 柱截面的确定 向框架梁 （ 1）截面高度 h 框架梁的高度可 按照高跨比来确定，即梁高 h= )81121(L。 )81121()81121(6 900 575)81121()81121(3000 250375 0000 2）截面宽度 )2131()2131(700 233350mm )2131()2131(500 167250 300 00 纵向框架梁 （ 1）截面高度 )81121(L= )81121(4800 400600 h=500 （ 2）截面宽度 b= )2131(h= )2131(500 167250 b=250 金陵科技学院学士学位论文 第 2章 结构方案的选型和布置 9 架柱 根据建筑平面图可知，边柱及中柱的承载范围分别为 和 示意图如图 示 。估算结构构件尺寸时，楼面荷载近似取 15kN/算（以中柱计算为例） 。 4800 48004800 480016800690030006900495034504800图 的承载范围示意图 框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算： （ 1） 柱组合的轴压力设计值 注： 柱轴压力增大系数。 F 柱的负载面积。 金陵科技学院学士学位论文 第 2章 结构方案的选型和布置 10 建筑面积上的重力荷载代表值 ，可近似的取 15 n 计算截面以上的楼层层数。 （ 2）N /Nu u 柱轴压比限值， 本方案为三级抗震等级， 查 建筑抗震设计规范（ 010） ， 可知取值为 凝土轴心抗压强度设计值，对于 得 （ 3） 计算过程 现只计算中柱，边柱以中柱为准： = 55=CN /Nu 000/(b=h= b=h=50000 向框架的跨度和柱高 架的跨度 框架的跨度应取柱形心间的距离。 架柱的高度 基础顶面距离室外地坪 层层高 内外高差为 所以首层柱子的计算高度为 2 5 如下图所示： 金陵科技学院学士学位论文 第 2章 结构方案的选型和布置 11 图 向框架跨度和层高 注：从左至右依次为 A、 B、 C、 D 柱金陵科技学院学士学位论文 第 3章 横向框架内力计算 12 3 横向框架内力计算 平地震荷载计算 震作用的计算 地震作用的计算即地震荷载的计算。按建筑抗震设计规范（ 规定，本设计的结构底部总剪力 (即总地震荷载 )可以按公式 1G 计算，其中 1= 1） 1、产生地震荷载的建筑物总重量 计算 （ 1）作用于房屋上的恒载标准值 屋面荷载 防水层 三毡四油上铺小石子 平层 20厚 1:3水泥砂浆找平 20=温层 70 厚沥青珍珠岩块保温层 (2 7=平层 20厚 1:3水泥砂浆找平 20=构层 120 厚现浇钢筋砼屋面板 25=刷层 10 厚粉平顶 17= =楼面荷载 面 层 12厚 人造大理石板地面 28=平层 25厚 1:3水泥砂浆找平 20=构层 120 厚现浇钢筋砼楼板 25=刷层 10 厚粉平顶 17= =框架梁、柱重量 金陵科技学院学士学位论文 第 3章 横向框架内力计算 13 a、 700横向框架梁 25=m b、 500横向框架梁 25=m c、 500纵向框架梁 25=m d、框架柱 25=m （ 2）质点重量 G 的计算 决定多层框架的地震荷载时，结构的计算简图可以认为是一多质点体系，产生地震荷载的建筑物重量集中于各层的楼盖处，各质点重量应包括上下各半层范围内的恒载， 50%的雪载或 50%的楼面等效均布活荷载。 集中于屋盖平面处的质点重量 载 (50%) 面恒载 00 高横向框架梁 ( 26=00 高 横向框架梁 ( 13=00 高纵向框架梁 ( 48=架柱 52=585儿墙 (2+2) 14=650墙 (2+2)25 14=墙 ( 18+( 24 14= 陵科技学院学士学位论文 第 3章 横向框架内力计算 14 合计： 集中于四层顶盖处的质点重量 面活载 (50%) 2 面恒载 00 高横向框架梁 00 高横向框架梁 00 高纵向框架梁 52=1170 墙 (2+2)25 14=墙 ( 18+( 24 14=窗 门 梯 平台梁 25=台板恒载 25=台板活载 段板恒载 25=段板活载 2 厚 人造大理石板地面 28 6=5 厚水泥砂浆找平 20 6=梯小计： 计： 集中于三层、二层顶盖平面处的质点重量 3=陵科技学院学士学位论文 第 3章 横向框架内力计算 15 集中于一顶盖处的质点重量 面活载 (50%) 面恒载 00 高横向框架梁 00 高横向框架梁 00 高纵向框架梁 52=墙 (2+2)24 14=墙 ( 18+( 24 14=窗 门 梯 平台梁 25=台板恒载 25=台板活载 段板恒载 25=段板活载 2 厚 人造大理石板地面 28 6=5 厚水泥砂浆找平 20 6=梯小计： 计： 陵科技学院学士学位论文 第 3章 横向框架内力计算 16 整个建筑物的重力荷载代表值如下图所示： 图 力荷载代表值 2、梁和柱刚度的计算 本工程柱、梁的混凝土均采用 凝土弹性模量 107kN/ (1)梁和柱的线刚度计算 梁的线刚度计算 在计算框架梁的惯性矩时，考虑楼板对梁刚度的增大效应，需采用框架梁截面的折算惯性矩，对于现浇整体式结构，中框架的折算系数为 2，边框架的折算系数为 表 的线刚度 类 型 截 面 积 bh (跨度 L (m) 截面惯性矩 21 框 架 边 框 架 I0 B=00 高 002000 09000 700 高 004608 05956 注：表中 m) 金陵科技学院学士学位论文 第 3章 横向框架内力计算 17 柱的线刚度计算 表 的线刚度 层 次 层 高 (m) 截面积 bh ( 截面惯性矩 21刚度 层 04352 其余层 03417 注：表中 m) (2)柱的侧移刚度 中间框架中柱侧移刚度 表 间框架中柱侧移刚度 D 值 层次 截面 ( 层高 (m) 线刚度 K D=25 3417 3719 4 3417 3719 3 3417 3719 2 3417 3719 1 4352 4735 注：底层 K = =；非底层 K = =中间框架边柱侧移刚度 表 间框架边柱侧移刚度 D 值 层次 截面 ( 层高 (m) 线刚度 K D=25 3417 18492 4 3417 8492 3 3417 8492 金陵科技学院学士学位论文 第 3章 横向框架内力计算 18 2 3417 8492 1 4352 2744 注：底层 K = =；非底层 K = =边框架中柱侧移刚度 表 框架中柱侧移刚度 D 值 层次 截面 ( 层高 (m) 线刚度 K D=25 3417 0905 4 3417 0905 3 3417 0905 2 3417 0905 1 4352 3540 注：底层 K = =；非底层 K = =边框架边柱侧移刚度