课程设计说明书完整

1、Xx大学土木工程学院毕业设计说明书 2005年毕业设计说明书XX市展览会馆建筑结构设计专 业 土木工程学 生 指导教师 摘 要随着改革开放步伐的不断加快，城市人口的不断增加和我国社会主义制度的不断健全和完善，尤其是我国加入WTO以后，经济发展速度加快，各种大型展览、贸易洽谈、宣传教育等活动的不断增加，对大型展馆的需要迫在眉睫。结合城市发展规划，xx市拟在人民路与环城东路交叉路口西北建设一座展览馆。为与我们所学土木工程专业相结合，增加即将毕业学生的工程实践经验，培养学生的独立工作能力，学院特将xx市展览馆的工程设计作为毕业设计的一项内容。对我们毕业生来讲，这是一次难得的增加工程实践经验的机会。1

2、.此次毕业设计主要分为两部分：1.展览馆建筑设计;2.展览馆结构设计。以结构设计为重点。建筑设计主要考虑到展览馆的设计使用功能与扩展功能的结合。本展馆设计使用功能主要是作为大型展览、贸易洽谈、宣传教育；扩展功能主要是为群众日常文体活动提供场所，这有助于丰富广大人民群众的日常生活。能够为构建和谐社会作出一点贡献。展览馆建筑设计中建筑平面采用矩形，中部为展览大厅，两侧为展馆服务设施。为增加展馆造型的美观度，展馆屋面采用斜拉钢索承重。结构设计主要考虑xx市地区作为地震区，结构设计应采用抗震设计。根据规范要求，大厅屋盖采用钢结构屋盖，可有效降低屋盖重量，从而降低结构设计难度。大厅两侧展馆服务设施采用双

3、侧钢筋混凝土框架结构。屋面承重钢索由凸出屋面的双层小框架支承。此结构形式与斜拉桥梁结构类似。2.总的设计思路：（1）建筑设计：熟悉设计任务书收集必要原始数据设计前的调查研究学习有关方针政策及同类型设计的文字、图纸资料初步设计建筑主要平、立、剖、面图建筑概算书及建筑透视图、建筑模型较详细技术设计施工图设计。（2）结构设计：结构布置截面初定荷载计算（恒、活、地震作用等）计算简图内力计算构件截面设计构造处理施工图。3.主要设计内容包括（1）建筑平、立、剖面设计，主要建筑做法设计。（2）结构基础、横向钢筋混凝土框架、楼/屋面板、大厅钢屋盖、斜拉钢索、纵向钢筋混凝土框架结构设计。4.设计重点主要是结构基

4、础，横向钢筋混凝土框架，大厅钢屋盖，斜拉钢索。难点主要是整体结构水平地震力作用下的内力分析。5.结构设计过程中采用的主要计算理论、计算方法有计算水平作用内力的D值法，计算竖向荷载作用结构内力的力矩分配法，计算水平地震力作用下结构自振周期的能量法。6.设计成果： 平面图、立面图、剖面图、楼梯平剖面一张，、楼屋盖的结构布置、配筋图、基础平剖面施工图及建筑总说明和结构总说明等。 AbstractOpen the step along with the reformation continuously and quickly, the city population increases continu

5、ously with our country the socialism is institutional continuously sound with perfect, is an our country particularly affiliation WTO hereafter, the economic development speed is quickly, every kind of large exhibit, trade talk over, publicity education etc. activity increases continuously, to the d

6、emand of the utmost urgency of the large exhibition building.The combination city development programs, the Xx City intends to cross with wreath city east road northwest developments in street corner an exhibition building in people road.As an Civil engineering student, Wed better practice our profe

7、ssional knowledge whenever or wherever we can.So to those are graduating from college school,increasing their practical experience is much more important. In order to train student of independent working ability, our college make the decession that the graduating students will design the Exhibbition

8、 Hall of Xx City .To our graduating students,it is once seldom of the increment engineering practices the empirical opportunity.1.The content of our graduating design is divided into primarily two part:1st.Architecture design of the Exhibition Hall;2nd.Structure design of Exhibition Hall.For the con

9、struction designs is on the point.The archetecture design is main in combination of the designing usage function of the building with the expanding function.The main designing usage of this exhibition building primarily is conduct and actions large exhibit, trade talk over, publicity education;Expan

10、ding function is primarily for crowd use for the literary style activity the place, this is beneficial to the peoples daily life .even though it Can make some contribution for set up to harmonize the society.It adopts an rectangular shape in flat surface. the Exhibition Hall adoption is inclined to

11、pull the steel cable accepts heavy.Construction design main consider Xx City region conduct and actions earthquake area, the construction design should adopt the anti- earthquake design.Request according to the norm, the hall house cover adoption steel construction house covers, can lower the weigh

12、of the house cover the weight effectively, from but lower the difficulty of the construction design.Hall two side exhibition building service facilities adoption a side reinforced concrete frame construction.The house accepts the heavy steel cable to accept from the small frame in a frame that bulge

13、 the house.This construction form with inclined pull the bridge construction similarly.2.General thinking of building design:(1) building design:Familiar with design mission book collections necessary primitive data design before of inquisition research study the writing, diagram paper data that con

14、cerning way policy and of the same kind type design first step design building main even diagram building budget estimation book and building see through detailed technique in in diagram, model of buildings design construction diagram drawing.(2) construction design:The construction arrangements ass

15、ure sdction diagam the calculation of loads( dead load , live load, seismic load etc.) computes Chien the diagram inside dint calculation the design of section structure handles construction diagram.3.The main design contents include(1) architecture design section design, main building way of doing

16、design.(2) Foundation of the sturcture , vertical frame , House front-panel, Steel woof of the main hall, Inclined pulling steel cable , lengthways reinforced concrete frame construction design.4.Design the point is a construction foundation primarily, horizontal reinforced concrete frame, the hall

17、steel house covers, inclined pull the steel cable .A little bit difficult main is the inside dint analysis of the whole construction level earthquake dint function bottom.5.Main calculation theories in use : calculation method adopted in the construction design process contain worth method in D that

18、 compute the level function inside dint, the method of moment distribution of frame under vertical loads, computing Horizontal earthquake dint function bottom construction from energy method that flap the period.6.Design ouput: Even section in diagram, cross section, stairs in plane chart, a constru

19、ction for, floor house covering arrange, goes together with even section in the diagram of reinforcement , foundation construction diagram and total elucidation in buildings with total elucidation in construction etc.目 录0. 绪论-011. 毕业设计任务书-011.1 指导思想-011.2 设计计算内容-011.3 毕业设计成果-012工程概况-012.1建筑名称-012.2

20、性质-012.3 位置-012.4 简要资料-013设计资料-023.1 自然条件-023.2 建筑物层数及层高-023.3 设备条件-023.4 房间组成及面积要求-023.5建筑做法统计及活荷载统计表-024屋面板结构设计-034.1 屋面荷载信息-044.2 屋面板选择-045天窗结构设计-046檩条结构设计-046.1 荷载信息-056.2 其他条件-056.3 材料选用-056.4 计算数据-056.5 计算结果-056.6 檩条传至主梁荷载-057屋面梁结构设计-067.1 主梁材料-067.2 主梁荷载-067.3 主梁内力-067.4 主梁验算-097.5 主梁节点设计-097

21、.3 主梁内力-198钢索结构设计-148.1 钢索材料-148.2 钢索内力-148.3 钢索验算-149雨篷结构设计-159.1 雨篷结构布置-159.2 荷载统计，内力求解，截面设计-1510楼梯结构设计-2110.1 结构布置-2110.2 楼梯构件计算-2111楼板结构设计-2311.1 荷载统计-2311.2 内力计算-2311.3 配筋计算-2511.4横向次梁计算-2612横向框架结构设计-2612.1 结构布置-2712.2 荷载统计-2712.3 荷载组合方式-2812.4 内力求解-2812.5 内力组合-3112.6 截面设计-3513纵向框架结构设计-8414基础结构

22、设计-8414.1 基础平面布置图-8414.2 基础荷载设计值-8414.3 基础梁截面设计-87参考文献-91附件1 设计说明书清单附件2 横向框架内力图附件3 土木工程专业英语翻译附件4 毕业实习报告- 94 -河北工程学院土木工程学院毕业设计说明书 2005年xx市展览会馆结构设计0 绪论为了更好的认识和巩固建筑结构设计的相关知识，同今后的实际工作紧密联系，我们进行了此次毕业设计，设计课题为xx市展览会馆。在参考了大量的设计资料及指导教师的精心指导下，分章节记述了此次设计的全过程，同时附有建筑、结构图，谨供参考，望提出宝贵意见。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

23、得到以下几方面的学习和训练。1.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23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）

24、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

25、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31.自然条件：（1）建筑场地：地势平坦，地下水位-10m。地基土质为砂质粘土，承载力特征值为180kN/m。（2）主导风向：东南向。（3）土壤冻结深度：0.5m。（4）

26、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。（0.12）。32.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。33.设备条件：无特殊要求。34.房间组成及面积要求：3.41展览大厅总面积：2000 m左右。3.42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）。3.43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编号分类位置说明恒荷载活荷载kn/m2室内地面kn/m2不上人屋面

27、km/m2雪荷载kn/m1屋面大厅部分夹心板0.25Kn/m2+c型钢檩条0.05Kn/m+工字梁自重0.556kn/m0.856-0.50.35框架部分120mm厚混凝土楼板3.0+80mm焦渣0.8kn/m2+20mm砂浆找平层0.4+三毡四油防水层0.4kn/m24.6-0.50.352二层室内地面办公室120楼板3kn/m2+木地板0.4kn/m2+吊顶木丝板0.26kn/m23.662-洽谈室120楼板3kn/m2+木地板0.4kn/m2+吊顶木丝板0.20kn/m23.62-讲解员120楼板3kn/m2+木地板0.4kn/m2+吊顶木丝板0.26kn/m23.662-资料室120楼

28、板3kn/m2+水磨石地面0.65kn/m2+吊顶0.20kn/m23.852.5-卫生间100楼板2.5kn/m2+二毡三油防水层0.1kn/m2+防滑地砖2.0kn/m24.62.5-3一层室内地面售票厅吊顶木丝板0.20kn/m20.2-木工室吊顶木丝板0.20kn/m20.2-美工室吊顶木丝板0.20kn/m20.2-存衣室吊顶木丝板0.20kn/m20.2-库房吊顶木丝板0.20kn/m20.2-小卖部吊顶木丝板0.20kn/m20.2-卫生间吊顶木丝板0.20kn/m20.2-4墙体荷载外墙陶粒空心砌块5.0kn/m3+瓷砖贴面0.5Kn/m2+粉刷0.4kn/m2+-内墙陶粒空心

29、砌块5.0kn/m3+隔声板墙面0.17kn/m2+粉刷0.4kn/m3+-5柱自重500*500C30混凝土 Kn/m6.25-400*400C30混凝土 Kn/m4-200*200C30混凝土 Kn/m1-6梁自重300*600C30混凝土 Kn/m4.5-300*500C30混凝土 Kn/m3.75-250*400C30混凝土 Kn/m2.5-200*400C30混凝土 Kn/m2-7玻璃幕墙龙骨 立杆冷弯矩形钢管 h80mm b40mm t3.0mm（Q345耐候钢）0.051-龙骨 横梁冷弯矩形钢管 h80 b30 t3.0（Q345耐候钢）0.051-玻璃6（浮法）+9+6（浮法）

30、中空玻璃（分格1.25m*1.8m中间跨1.5m*1.8m）0.5-挂件Q235钢（视具体情况不同）-8楼梯间梯板120mmC30混凝土板3.5 kN/m2+ 300*160踏步+20mm板底砂浆抹面0.4 kN/m2+踏步面水磨石0.65kN/m24.553.5-平台板120mm混凝土板3.0 kN/m2+20mm板底砂浆抹面0.4 kN/m2+33.5-平台梁200mm*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 活荷载标准值：不上人屋面0.5 检修集中荷载1.0（最不利位置：屋面板跨中） 雪荷载 基本雪压0.3

31、5 屋面积雪分布系数1.0 雪荷标准值：0.35×1.00.35 荷载控制值：0.7（其中板重取0.2）4.2屋面板选择屋面板型号：JxB42-333-1000 支撑条件：连续 檩 距：1.5板 厚：60mm 面板厚：0.5mm 板自重：0.25 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88J5坡屋面采光口。6 檩条结构设计6.1荷载信息(Kn/m)屋面均布活荷载(Kn/m2) 屋面均布恒荷载(Kn/m2) 檩条自重(Kn/m) 0.5 0.25 0.052822 6.2其他条件屋面坡度(度)：4.763 檩条跨度(m)：6 檩距(m)：1.56.3材料选用型钢

32、类型：C型钢 h=180mm b=70mm a20mm t=2.0mmWx38.21 (cm3) Wy(Min)=9.25 (cm3) Ix =343.93 (cm4)6.4计算数据：Qx=.12988 (kN/m) Qy=1.558 (kN /m)7.01 (kN *m) 0.146 (kN *m)图6.16.5计算结果截面应力：187.9(Mpa) <f310 N/mm，满足要求。檩条挠度：当有拉条时，檩条承担的屋面最大荷载标准值0.6+0.15+0.531.28 kN /m0.00466，满足要求。6.6檩条传至主梁荷载：主梁集中恒荷载标准值(kN) 2.725398主梁集中活荷载

33、标准值(kN) 4.5主梁集中荷载设计值(kN) 9.577 屋面梁结构设计7.1主梁材料选HN400*200 Wx=1010cm3 Ix=20000mm4 h=396mm w=199mm A=72.16mm2 t1=7mm t2=11mm 理论重量56.7kg/m7.2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*1.49.576如图：图6.27.3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。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（kn）图7

34、.3恒荷载轴力图（kn）7.3.2活荷载：图7.4活荷载弯矩图（Kn*m）图7.5荷载剪力图（kn）图7.6活荷载轴力图（Kn）7.3.3组合： 图7.7 图7.8 图7.97.4主梁验算7.4.1截面正应力f3107.4.2局部压应力 7.4.3折算应力7.4.4截面抗剪验算180,满足要求。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。7.4.7挠度验算：按最大内力段计算：9.576/0.75+0.55613.324 kN /m ，满足要求。 1).翼缘的局部稳 翼缘局部稳定满足 2).腹板的局部稳定 有局部压应力按构造要求设置横向加紧肋。7

35、.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，（喷砂后涂无机富锌漆）。双剪连接单个螺栓抗剪强度为：。单剪连接单个螺栓抗剪强度为：。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： 。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。图7.10立面图图7.11平面图剪力较小可以忽略。腹板螺栓群可按受拉双剪连接设计，翼缘螺栓群按受剪单剪螺栓连接设计。角点螺栓受力为：腹板连接板强度验算：最大正应力f310最大剪应力 180翼缘连接螺栓群验算：翼缘

36、螺栓群为单剪受剪连接，。单个螺栓受力。连接板正应力<fy=300。屋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： 。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7.12 .立面图图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。角点螺栓受力为：。腹板连接板强度验算：最大正应力。最大剪应力 。翼缘连接螺栓群验算：翼缘螺栓群为单剪受剪连接，。单个螺栓受力。连接板正应力。支座结点满足安全要求。8 钢索结构设计8.1

37、.钢索材料5mm b=1670mpa E=1.5*105N/mm2 =3.9*10-6mm/mm/规格 钢丝束直径d mm 双护层缆索直径D2mm 钢丝束截面积mm2 钢丝束单位重量Kg/m 标称破断载荷5X3132456094.810178.2.钢索内力恒荷载： 活荷载： 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 141.94Kn<0.55*1017Kn=559.35 。强度满足要求。8.3.2变形索锚固点位于±0.000以下1.5m。 t=30由此引起的屋面梁支座位移为：支座1 支座2 。9 雨篷结构设计9.1结构布置雨篷板厚12

38、0mm，混凝土采用C30，受力筋采用HPB235，分布筋采用HPRB235。L1：300mm*600mm，L2：250mm*550mm。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+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0.6*3+0.4*0.62.08活荷载 不上人屋面0.5雪荷载标准值0.35计算简图：图9.2 雨篷板内力图：图9.3弯矩图图9.4剪力图 。平行L1方向，为1.4m悬挑板。 9.2.2雨篷梁L1截面尺寸300*600，C30混凝土，受力筋HRB335，箍筋HPB 235，保护层厚度30mm。正截面

39、受弯承载力配筋计算支座 0.0170.0170.991，最小配筋率为max0.002,0.45ft/fy=0.00215。最小配筋面积为，取配筋面积。跨中 0.030.030.985。最小配筋率为max0.002,0.45ft/fy=0.00215。最小配筋面积为，取配筋面积。实配钢筋314，受剪承载力配筋 ，箍筋配置取构造规定。取8200, 图9.5 L1荷载图：图9.6 L1弯矩图：图9.7 L1剪力图：L2截面尺寸250*550，C30混凝土，受力筋HRB335，箍筋HPB 235，保护层厚度30mm。图9.8 L2荷载图：图9.9 L2弯矩图：图9.10 L2剪力图： 与雨篷L1相比，

40、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，箍筋8200, 。0.6*3+0.4*0.6923雨篷柱截面为圆形，可近似按轴心受压计算。，查表得，按构造配筋。实配：414， 。>满足要求。箍筋采用6200。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+0.24.75 kN/m活荷载：3.5*1.03.5 kN/m计：4.75*1.4+3.5*1.410.6 kN/m板水平计算跨度，

41、板的有效高度。弯矩设计值：实配：12150， 。分布筋每级踏步1根8。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=3.5 kN/m计：4.05*1.2+3.5*1.4=9.76 kN/m设平台板厚h100mm，取1m宽板带计算。平台板水平计算跨度0.971，弯矩设计值： ，实配：8200， 。10.2.3平台梁截面尺寸200mm×350mm, C30混凝土，受力筋采用HRB335，分布筋采用HPB 235。恒荷载： 19.15活荷载： 3.5×3.0/25.25总荷载设计值：p1.2×19.15+1.4

42、15;5.2530.33弯矩设计值： 剪力设计值： 截面按倒L形梁计算，梁的有效高度。经判断属第一类T形截面：实配：212+114， ，配置6200箍筋，则斜截面受剪承载力 0.7×1.43×200×315+1.25×300×（56.6/200）×31596492 >42.46 ，满足要求。11 楼板结构设计11.1荷载统计恒荷载g：3.66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。板内力计算表编号L(m)Q (kN/m)恒载1