板材矫直机的电气控制系统设计方案

板材矫直机的电气控制系统设计摘要平直度是评价金属板带质量的重要指标之一。随着用户对板带质量要求的不断提高，板带平直度的控制和改善显得日益重要。板材矫直机是消除板材平直度缺陷，改善板形的关键设备。首先，本文简单介绍了十一辊板材矫直机的生产工艺及电气传动系统的控制设备...<p>摘要<br/>平直度是评价金属板带质量的重要指标之一。随着用户对板带质量要求的不断提高，板带平直度的控制和改善显得日益重要。板材矫直机是消除板材平直度缺陷，改善板形的关键设备。<br/>首先，本文简单介绍了十一辊板材矫直机的生产工艺及传动系统的控制设备、。<br/>其次，通过对板材矫直机的电气控制系统进行研究，完成了十一辊矫直机电气传动系统设计，PLC控制设计，上位机监控设计。由于采用了西门子公司的simaticPLC控制技术，可以很好地实现控制功能和完成控制任务。实现了对矫直机的精确控制，对提高板材的矫直精度具有重要意义。<br/>关键词：板材矫直机，电气控制，PLC<br/> 。<br/>ABSTRACT<br/>Flatnessisoneoftheprincipalfactorsevaluatingthemetalplateandstrip.Withtheusers&rsquo。demandforthestripqualitybecomingmorestrict,itisincreasinglyimportanttoimproveandenhancethestrip&rsquo。sflatness.Thelevelerisakindofkeyequipmenttoeliminatethethree-dimensionalviceonthestripandenhanceitsquality.<pclass='Sqs306'></p><br/>Firstly,thispaperintroduceseleven-rollerleveler&rsquo。sproductionengineering,controlequipmentandcontrolsystemofelectricaldrivesystem.<br/>Secondly,byresearchingtheelectricalcontrolsystemofleveler,Icompletethedesignofeleven-rollerleveler&rsquo。selectricaldrivesystem,PLCcontrolandPCmonitoring.ByusingSiemens&rsquo。PLCcontroltechnology,thisdesignachievescontrolfunctionsandcompletesthecontroltask,realizestheaccuratecontroloftheleveler.Thishasgreatimportanceofimprovingtheaccuracyoftheleveler.<br/>KeyWords:Platesleveler,Electricalcontrol,PLC<br/><br/>本课题研究的主要内容<br/>本课题的研究对象是板材生产线中的板材矫直机，结构形式为11矫直辊，拟围绕矫直机电气线路设计、PLC程序设计和上位机设计三部分进行，进行的研究内容具体如下：<br/>1、对板材矫直机电气线路设计进行分析研究。其中包括电路配电设计、主传动设计、辅助传动设计和PLC接线设计。<br/>2、PLC程序设计。使用STEP-7编程，实现对板材矫直机的运动控制。<br/>3、上位机设计。使用WinCC编程，实现上位监控。<br/>3.1.2PLC特点 。 。 。-20-<br/>3.1.3PLC的构成 。 。 。-21-<br/>3.1.4PLC控制系统的设计基本原则 。 。 。-23-<br/>3.1.5PLC梯形图特点 。 。 。-24-<br/>3.2板材矫直机PLC控制系统要求 。 。 。-24-<br/>3.2.1主传动控制要求 。 。 。-24-<br/>3.2.2压下传动控制要求 。 。 。-24-<br/>3.2.3导辊传动控制要求 。 。 。-24-<br/>3.2.4换辊传动控制要求 。 。 。-24-<br/>3.2.5前后辊道的控制要求 。 。 。-24-<br/>3.3PLC选型 。 。 。-24-<br/>3.3.1S7-300概览 。 。 。-24-<br/>3.3.2SIMATICS7-300可编程序控制器特点 。 。 。-25-<br/>3.3.3SIMATICS7-300结构 。 。 。-25-<br/>3.3.4SIMATICS7-300安装 。 。 。-26-<br/>3.3.5SIMATICS7-300功能 。 。 。-27-<br/>3.3.6SIMATICS7-300通讯 。 。 。-28-<br/>3.4PLC模块选择 。 。 。-29-<br/>3.4.1CPU选择 。 。 。-29-<br/>3.4.2PLC数字量输入模块选择 。 。 。-30-<br/>3.4.3PLC数字量输出模块选择 。 。 。-31-<br/>3.4.4PLC位置检测模块选择 。 。 。-32-<br/>3.4.5PLC电源模块选择 。 。 。-33-<br/>第四章上位机处理 。 。 。-35-<br/>4.1WinCC简介 。 。 。-35-<br/>4.1.1定义 。 。 。-35-<br/>4.1.2突出的优点： 。 。 。-35-<br/>4.1.3 。SIMATICWinCC的组成及作用 。 。 。-36-<br/>4.2WinCC组态 。 。 。-37-<br/>4.3WinCC显示画面 。 。 。-38-<br/>第五章通讯实现 。 。 。-40-<br/>5.1ProfiBus简介 。 。 。-40-<br/>5.2PROFIBUS网络的通信功能 。 。 。-41-<br/>5.3PROFIBUS站点诊断 。 。 。-41-<br/>第六章评析总结 。 。 。-43-<br/>参考文献 。 。 。-44-<br/>致谢 。 。 。-45-<br/>附录 。 。 。-46-<br/><br/>附录<br/>1、主传动部分程序<br/>2、压下传动部分程序<spanclass='Sqs306'></span><br/>3、换辊机构部分程序<br/>导辊调节部分程序<br/><br/>参考文献<br/>[1]崔甫．矫直原理与矫直机械[M]．北京：机械工业出版社．2002<br/>[2]袁国．中厚板发展技术的现状与展望[J]．太原重型机械学院学报．2002<br/>[3]徐燕．新开发的十一辊中厚板矫直机[J]．一重技术．1996<br/>[4]HaleMBandHartDE．ModellingandControlofaRollBendingProcess[J]．Toappear<br/>inIEEEControlsystemsMagazine．1987<br/>[5]张福学．现代实用传感器[M]．中国计量出版社．1997<br/>[6]余瑞芳．传感器原理[M]．航空工业出版社．1995<br/>[7]SIEMENS.SIMATICSTEP7程序设计编程手册[M].北京:西门子(中国>有限公司,1996<br/>[8]朱善君，翁樟等.可编程序控制系统原理&bull。应用&bull。维护[M].北京:清华大学出版社,1992<br/>[9]SIEMENS.SIMATICWICCV4.02组态手册[M].北京:西门子(中国>有限公司,1996<br/>[10]吴麒，王诗宓,自动控制原理(第二版>[M]．北京：清华大学出版社，2006．8．<br/>[11]李东永．交流电机数字控制系统[M]．北京：机械工业出版社，2004．<br/>[12]王国栋．我国中厚板生产技术进步20年[J]．轧钢，2004，(6>：5-9．<br/>[13]丁红剑，苏梅.变频器调试要点[J]．煤矿现代化，2006，(02><pclass='Sqs306'></p><br/>[14]孙志毅，李红.自动控制理论[M].北京：兵器工业出版社，2005<br/>[15]陈宇.可编程控制器基础及编程技巧[M].广州：华南理工大学出版社，2003<br/>[16]廖常初.PLC梯形图的顺序控制[J].电工技术杂志，2001：18-22<spanclass='Sqs306'></span></p><P></P><P>摘 。 。 。 。要<BR>永磁直线电机是一种具有很高定位精度的新型电机。不同与其他励磁的直线电机，它采用永磁体作为励磁源。研究其磁场分布及力特性具有重要意义。相对于传统的解读法，有限元数值分析可以缩短电机的设计周期及减少设计成本，可对直线电机的磁场及力得出精确的分析。ANSYS8.0是一种在工程中广泛使用的有限元分析软件，采用该软件中的电磁场分析功能对永磁直线电机的磁场进行有限元的分析和计算，并在此分析的基础上对永磁直线电机的力场做进一步的计算和分析，对永磁直线电机的设计具有重要的工程意义。<BR>通过电磁场的有限元数值分析方法，利用通用有限元分析软件ANSYS8.0建立平板型单边永磁直线电机的有限元模型，分析其2维静态磁场，得到初步的分析结果，并在这个分析的基础上对永磁直线电机的力场进行了进一步的分析，计算直线电机的推力和法向力，结合永磁直线电机的静态磁场，研究了永磁直线电机推力及法向力和电流变化的相互关系，对今后永磁直线电机的设计和研究具有一定的参考意义。<BR><BR>论文的主要工作<BR>论文的主要工作如下:<BR>1．建立永磁直线电机样机在ANSYS8.0上的有限元模型。<BR>2．利用ANSYS8.0对2D有限元模型的静态磁场分析，给出2D磁力线图等数据<BR>3．利用ANSYS8.0对2D有限元模型的力场进行分析计算，得到直线电机的推力及法向力，推力系数，直线电机的波动力等数据<BR> 。<BR><BR>目录<BR>中文摘要 。i<BR>英文摘要 。ii<BR>致谢 。iii 。<BR>目录 。iv<BR>表列 。x<BR>图列 。xii<BR>第一章绪论 。1<BR>1.1 。直线电机的发展和应用 。1<BR>1.2 。直线电机的分类 。3<BR>1.3 。直线电机的工作原理 。4<BR>1.4 。有限元分析及相关软件的介绍 。5<BR>1.4.1有限元分析简介 。7<BR>1.4.2通用有限元软件ANSYS8.0 。7<BR>1.5课题的主要意义和论文的主要工作 。7<BR>1.5.1课题的主要意义 。7<BR>1.5.2论文的主要工作 。8<BR>第二章 。ANSYS8.0及其在电磁场有限元计算中的应用 。9<BR>2.1 。电磁场的有限单元法 。9<BR>2.1.1基本方程 。9<BR> 。2.1.2位函数及边界条件 。9<BR>2.1.3有限元法的求解 。11<BR>2.2 。 。电磁力计算方法 。12<BR>2.2.1虚功法 。12<BR> 。 。 。 。 。 。2.2.2MAXWELL张量法 。12<BR>2.3 。ANSYS有限元建模 。14<BR>2.4 。网格的划分和单元的选定 。17<BR> 。 。 。 。 。2.4.1网格的划分 。17<BR> 。 。 。 。 。2.4.2单元的选定 。17<BR>2.5 。边界条件的加载 。18<BR>第3章永磁直线电机的电磁场有限元仿真分析……………………. 。20<BR>3.1永磁直线电机的磁场分析方法概述 。20<BR>3.2永磁直线电机的磁场有限元仿真模型 。20<BR>3.2.1永磁直线电机的结构 。20<BR>3.2.2永磁直线电机磁场有限元模型的建立 。21<BR>3.3永磁直线电机的磁场分析…………………….………………23<BR> 。 。 。 。 。 。 。3.3.1永磁直线电机边端效应 。23<BR> 。 。 。3.3.2永磁直线电机齿槽效应 。24<BR> 。 。 。3.3.3永磁直线电机磁场变化 。24<BR>第4章 。永磁直线电机的力场特性的有限元仿真分析……………………… 。 。25<pclass='Sow262'></p><BR>4.1永磁直线电机的矢量控制 。25<BR>4.2推力和法向力与电流的大小的分析 。27<BR> 。 。 。 。 。 。 。 。4.2.1推力和法向力与电流的大小关系 。27<BR> 。 。 。 。 。 。 。 。 。4.2.2推力系数 。28<BR>4.3推力与法向力与电机电流相位的分析 。 。 。28.<BR> 。 。 。 。 。 。 。 。 。4.3.1推力与法向力电流相位关系 。28<BR>4.4推力与法向力的波动问题 。28<BR>4.4.1永磁电机空载时的输出力 。.29<BR>4.4.2永磁电机额定电流下的输出力 。31<BR>第五章结论与展望 。34<BR>参考文献 。35<BR>附录ANSYS8.0使用说明 。36<spanclass='Sow262'></span></P><P><BR> 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。<BR>表列<spanclass='Sow262'></span></P><P>表2－1材料特性 。14<BR>表2－2可选择单元类型 。17<BR>表3－1永磁直线电机参数 。21<BR>表4－1推力和法向力随电流大小变化数据 。28<BR>表4－2推力和法向力随电流相位变化数据 。30<BR>表4－3空载时推力和法向力波动变化数据 。31<BR>表4－4额定电流下推力和法向力波动变化 。32</P><P><BR>图 。列<BR>图1—1直线电机按工作原理的分类 。3<BR>图1－2由旋转电机演变为直线电机的过程 。4<BR>图1－3直线电机的工作原理 。4<BR>图1－4有限元模型图 。4<BR>图1－5最大切应力等应力线图 。5<BR>图2－1永磁直线电机的2-D实体 。15<BR>图2－2永磁直线电机的3-D实体模型 。15<BR>图2－3定义完材料属性后的实体模型 。16<BR>图2－4永磁直线电机的网络划分 。17<BR>图2－5加载力标志和边界条件 。17<BR>图2－6PMLSM的电流密度 。17<BR>图2－7PLANE53 。18<BR>图2－8边界条件示意图 。19<BR>图3－1平板永磁直线电机的结构 。21<BR>图3－2 。PMLSM绕组接线圈 。21<BR>图3－3永磁直线电机的有限元模型 。21<BR>图3－4铸铁的B-H曲线 。22<BR>图3－5初级铁芯的B-H曲线 。22<BR>图3－6网格分布<局部） 。 。 。 。 。 。 。 。22<BR>图3－7永磁直线电机磁力线图 。22 。<BR>图3－8永磁直线电机磁通密度矢量图 。22<BR>图3－9永磁直线电机磁场强度矢量图 。22<BR>图3－10永磁电机左边端效应 。23<BR>图3－11永磁电机右边端效应 。23<BR>图3－12永磁体单独作用的磁力线图 。23<spanclass='Sow262'></span><BR>图3－13额定电流单独作用下的磁力线图 。23<BR>图3－14合成磁力线图 。23<BR>图4－1矢量变换 。26<BR>图4－2推力随电流大小变化曲线 。 。27<BR>图4－3法向力随电流大小变化曲线 。27<BR>图4－4推力随电流相位变化曲线图 。28<BR>图4－5法向力随电流相位变化曲线 。28<BR>图4－6初级移动的过程示意图 。28<BR>图4－7推力波动 。29<BR>图4－8法向力波动 。29<BR>图4－9额定电流下推力波动 。31<BR>图4－10额定电流下法向力波动 。32<spanclass='Sow262'></span></P><P></P><p>中文摘要<br/>要解决的是人类住的问题，它不但要为人们提供一个空间，而且要为人们创造一个有组织的空间环境。因为只有这样，才能满足人们物质生活和精神生活的要求。建筑以人为本，居住建筑是以家庭活动为中心，人们希望从住宅中获得舒适享受，寻求安定和舒适感。住宅设计即是要分析家庭生活的要求，又要探索创造出丰富多彩的住宅类型。<br/>本次毕业设计包括建筑设计和结构设计两方面。我查阅了相关资料文献，初步选定设计方案，在建筑设计时考虑到住宅的舒适，安全，美观，经济等方面的要求，进行了建筑的平、立、剖面设计。在结构设计时按照相关规范要求进行材料选择及荷载的计算，用底部剪力法验算墙体的抗震要求。根据规范及荷载设计了条形基础，给现浇板配筋，并对相关构件<楼梯部分、挑梁、过梁、雨蓬等）进行了计算。<br/><br/>关键词：住宅，结构，方案，荷载，抗震<br/> 。<br/>外文摘要<br/> 。 。 。 。 。<br/>Abstract<br/>Theresidencesolvestheproblemofhumanliving.Itnotonlyprovides 。 。spaceforpeople,butalsocreateasystematicalspaceenvironment.Becauseonlythus,Itcansatisfytheneedofpeople'sphysicallifeandspirituallife.Theresidencebuildingmakepeoplethecenter,livethebuildingistotakethefamilyactivityasthecenter,thepeoplehopetoacquirethecomforttoenjoyfromtheresidence,lookingfortostabilizethecomfortablefeelingofsum.Theresidencedesignisarequestthatwantstheanalyticalhomelife,andthentoinvestigatetocreateanabundantcolorfulresidencetype.</p><br/><br/><br/><p><br/>目 。录 。字<br/>1引言 。 。 。1<br/>2建筑设计说明 。 。 。1<br/>2.1一般说明 。 。 。2<br/>2.2工程设计依据 。 。 。2<br/>2.3设计目的 。 。 。3<br/>2.4平面设计说明 。 。 。3<br/>2.5立面造型 。 。 。4<br/>2.6结构方案的选择、优化 。 。 。4<br/>3结构设计说明 。 。 。5<br/>3.1设计依据 。 。 。5<br/>3.2设计原则 。 。 。5<br/>3.3主体工程设计 。 。 。5<br/>3.4结构设计方案及布置 。 。 。5<br/>3.5施工材料 。 。 。6<br/>4结构计算书 。 。 。6<br/>4.1工程概述 。 。 。6<br/>4.2设计依据及计算工程 。 。 。7<br/>4.3荷载统计 。 。 。7<br/>4.4抗震验算 。 。 。10<br/>4.5基础设计 。 。 。14<br/>4.6墙体验算 。 。 。19<br/>4.7现浇楼板配筋计算 。 。 。27<br/>4.8结构梁配筋计算 。 。 。29<br/>4.9过梁设计 。 。 。37<br/>4.10楼梯计算 。 。 。41<br/>4.11雨蓬计算 。 。 。44<br/>4.12挑梁计算 。 。 。47<br/>结论 。 。 。50<br/>致谢 。 。 。52<br/>主要参考文献 。54<br/>附：电算部分<br/> 。</p><P></P><p>摘要<br/>本毕业设计遵循先、后结构、再基础的设计过程，根据任务书和指导书的要求，完成钢筋混凝土框架结构的秀水佳园综合办公楼的、结构和基础设计。建筑施工图包括总平面图及说明，一层、二层、三层、标准层和屋顶平面图，正立面和背立面图，楼梯和电梯井的剖面图，以及若干详图。各图均按规范要求设计并得到指导老师认可。本工程结构设计时密切结合建筑设计，力求经济合理，。考虑毕业设计的特殊要求，以手算为主、电算为辅。结构设计主要包括以下几个部分：重力荷载计算；框架侧移刚度计算；横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算；竖向荷载作用下框架结构的内力计算；截面设计与配筋计算；楼梯设计；梁板设计和基础设计。<br/>计算书的主要内容有：手工完成横向框架结构侧移计算、框架受力分析与截面设计<包括内力分析、水平荷载与竖向荷载的计算和组合、截面配筋）；进行楼梯设计；进行框架现浇楼板局部单元板和连系梁的设计<包括手工进行荷载计算、内力分析组合及配筋计算）；进行横向框架所对应的柱下基础设计。<br/>毕业设计的成果符合现行规范的要求，因而是合理可行的。<br/> 。<br/>3.1柱截面尺寸的确定2<br/>3.2梁尺寸确定3<br/>3.3楼板厚度的确定3<br/>3.4柱高度3<br/>4.重力荷载计算3<br/>5.2纵向框架侧移刚度计算11<br/>6.横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算13<br/>6.1横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算13<br/> 。 。 。6.1.1横向自振周期计算13<br/>6.1.2水平地震作用及楼层地震剪力计算14<br/>6.1.3水平地震作用下的位移验算16<br/>6.1.4水平地震作用下框架内力计算16<br/> 。 。 。 。 。 。8.2.2柱正截面承载力计算61<br/>8.2.3柱斜截面受剪承载力计算63<br/>8.3框架梁柱节点核心区截面抗震验算64<br/>9.楼梯设计65<br/>9.1平台板计算66<br/>9.1.1荷载计算66<br/>9.1.2截面设计67<br/>9.2梯段板计算 。67<br/>9.2.1荷载计算 。 。67<br/>9.2.2截面设计 。 。68<br/>9.3平台梁计算 。68<br/>9.3.1荷载计算 。68<br/>9.3.2正截面承载力计算 。68<br/>9.3.3斜截面承载力计算 。69<br/>10.梁板设计 。69<br/>10.1板的计算 。 。70<br/>10.1.1单向板计算 。70<br/>10.1.2双向板计算 。71<pclass='Xen672'></p><br/>10.2梁的计算75<br/>10.2.1弹性理论 。75<br/>10.2.2塑性理论 。 。79<br/>11.基础设计81<br/>11.1场地土层条件81<br/>11.2 。结构型式81<spanclass='Xen672'></span><br/>11.3 。材料选择81<br/>11.4 。确定基础埋深d 。81<br/>11.5确定地基承载力特征值 。81<br/>11.6计算边柱<以E/○4轴柱为例）81<br/>11.6.1确定基础基底尺寸81<br/>11.6.2验算基础底面应力82<br/>11.6.3计算基础底板厚度h82<pclass='Xen672'></p><br/>11.6.4基础底板配筋83<br/>11.7计算中柱<以D/○4轴柱为例）84<br/>11.7.1确定基础基底尺寸84<br/>11.7.2验算基础底面应力84<br/>11.7.3计算基础底板厚度h84<br/>11.7.4基础底板配筋85<br/>N 。结论86<br/>致谢88<br/>参考文献89<br/><br/>主要内容(包括设计参数>与要求<br/><一）建筑设计：建筑设计图纸要求达到初步设计要求：<br/>1.层数：8~10层，局部可自由调整；开间3600~7200；进深5400~6600；层高3000~3900；2.该工程为框架结构办公楼，丙类建筑，要求建筑设计平面布局合理，立面造型美观，重视防火设计，3.建筑防火等级二级，安全等级二级，设计使用年限50年，环境类别一类，屋面防水等级二级；4.由门厅、楼梯及走道组成，至少设两个疏散楼梯，一个电梯间；建筑面积不超过8000m2；采光要求：办公室窗地面积比&ge。1:5。<br/><二）结构设计<br/><1） 。设计原则和程序：本工程结构设计是在完成建筑设计的前提下进行。结构设计应密切结合建筑设计，经济合理，使结构具有良好的抗震性能。结构布置要求荷载传递直接，受力明确，并按强度要求初步确定构件的截面尺寸，构件类型和尺寸规格应尽可能少。在结构布置的过程中，还需考虑整个建筑物的平面和竖向需采用的构造措施，以保证整个建筑物或某些薄弱部位的刚度及整体性，合理确定结构或构件节点处理，使结构构件及连接节点满足强度、刚度和抗裂度的要求，并符合现行设计规范、满足国家强制性条文，最终把结构布置和构件设计准确地反映到施工图中。该工程采用全现浇结构体系，1～5层混凝土强度等级为C40，以上各层均为C30。<spanclass='Xen672'></span><br/><2） 。设计内容：①、计算书及相关资料：<br/>1.开题报告；2.方案论证；3.设计摘要；4.完成一层现浇楼板局部板的设计<包括荷载计算、内力分析及配筋计算，绘出施工图）；5．根据建筑要求完成其它楼层结构布置，可应用SATWE程序进行结构布置，用平法表示标出梁,板,柱,墙的编号，尺寸及配筋；6．人工计算完成框架结构侧移计算、框架受力分析与截面设计<包括导荷载，内力分析，水平荷载与竖向荷载的组合、截面配筋并绘制施工图）；7.应用设计软件SATWE完成分析、设计，对比分析电算、手算主要结果；8．结合设计翻译一篇专业外文资料及写一篇读书报告；9.根据设计前的毕业实习情况撰写实习报告，并附实习单位的鉴定意见。<br/>②、设计计算书要求：设计要按新规范执行；按学院有关毕业论文<设计）规范化及板式要求进行撰写说明书应包括对结构体系和结构形式的分析比较，结构计算过程和结果分析。力求简明扼要、概念清楚、书写工整，计算步骤明晰、计算准确并附有必要的计算简图。<br/>③、归档要求：所有设计成果用档案袋装上，并贴上学院封面、题目、目录、设计者及指导教师姓名等。<br/><三）地基基础设计任务及要求<br/><1）设计任务<br/>根据建筑、结构设计文件和工程地质条件，论证地基、基础方案，并提交地基基础施工图纸。<spanclass='Xen672'></span><br/><2）设计要求<br/>1．地基基础方案应符合上部结构特点及工程地质条件，并具有较好的经济性；<br/>2．根据现行国家设计规范，进行地基处理方案设计、承载力验算、地基沉降计算、基础截面设计。<br/><3）设计成果<br/>1.基坑开挖及基础平面布置图；<br/>2.地基处理设计计算；<br/>3.基础配筋计算及详图；<br/>4.地基基础设计说明书。<br/>工作进程及需完成工作量<br/>1．计算书要求见前<br/>2．建筑图纸要求：<br/>1>总平及说明 。1:500 。总平包括建筑物的位置、朝向、绿化、道路等说明包括建筑物的经济性指标。<br/>2>各层平面1:100标出各房间名称<br/>3>屋顶平面1:100 。 。 。<br/>4>立面<正立面、背立面）1:100 。 。 。<br/>5>剖面2个1:100 。其中一个选择楼梯或电梯井剖切<br/>6>详图若干1:20~40楼梯、电梯井道、屋顶泛水、外墙、玻璃幕墙等<br/>3．结构图纸要求：<br/>1>结构设计说明 。<br/>2>平面结构布置图 。<br/>3>梁平法施工图 。 。<br/>4>柱平法施工图 。<br/>5）基础平面布置图及基础详图<br/>6>楼梯、雨篷等详图<P></P><p>根据教案楼设计规范和其它相关标准，以及设计要求和提供的地质资料，设计该教案楼。按照先建筑后结构，先整体布局后局部节点设计步骤设计。主要内容包括：设计资料、建筑设计总说明、建筑的平面、立面、剖面图设计说明，以及其它部分的设计说明；结构平面布置及计算简图确定、荷载计算、内力计算、内力组合、主梁截面设计和配筋计算、框架柱截面设计和配筋计算、次梁截面设计配筋计算、楼板和屋面设计、楼梯设计，基础设计等。其中附有风荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；纵向和横向地震荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；恒荷载和活荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图以及梁柱的内力组合表。<br/>关键词：框架、重力荷载代表值；现浇钢筋混凝土结构；内力组合；弯矩调幅。<br/> 。<br/>设计理念<br/>教案楼是为人们学习提供最为良好环境的建筑。纵观教案建筑的发展历史，无不体现着人类文化、文明的历史进程和时代特征。教案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。随着时代的发展，办公楼的内容和形式都在不断发生变化。因此，我对教案楼的设计过程和设计方法进行了详细研究，经过一番思考，我认为本设计应该具有以下特点：<br/>5 。 。 。储藏室 。 。 。1 。 。 。10.8<br/>7 。 。 。洗手间 。 。 。5 。 。 。43.2<br/> 。<br/>3.6 。基本假定与计算简图 。 。 。............................................................17<br/>3.6.1 。基本假定 。 。 。....................................................................17<br/>3.6.2 。计算简图 。 。 。....................................................................17<br/>3.7荷载计算..................................................................... 。 。 。17<br/>3.8侧移计算及控制 。 。 。................................................................18<br/>3.9 。内力计算及组合 。 。 。................................................................18<br/>3.9.1 。竖向荷载下的内力计算 。 。 。........................................................18<br/>3.9.2 。水平荷载下的计算......................................................... 。 。 。18<br/>3.9.3 。内力组合 。 。 。....................................................................18<br/>3.10 。基础设计..................................................................... 。 。 。19<br/>3.11 。施工材料 。 。 。....................................................................19<br/>3.12 。施工要求及其他设计说明 。 。 。....................................................19<br/>4 。设计计算书................................................................... 。 。 。20<br/>4.1 。设计原始资料 。 。 。................................................................20<br/>4.2 。结构布置及计算简图 。 。 。............................................................20<br/>4.3 。荷载计算.................................................................... 。 。 。22<br/>4.3.1 。恒载标准值计算 。 。 。............................................................22<br/>4.3.2 。活荷载标准值计算 。 。 。............................................................24<pclass='Xge693'></p><br/>4.3.3 。竖向荷载下框架受荷总图 。 。 。....................................................25<br/>4.3.4 。重力荷载代表值计算 。 。 。........................................................30<br/>4.4 。地震作用计算................................................................. 。 。 。33<br/>4.4.1 。横向框架侧移刚度计算..................................................... 。 。 。33<br/>4.4.2横向自振周期计算 。 。 。............................................................36<br/>4.4.3 。横向水平地震力计算 。 。 。........................................................37<br/>4.4.4 。水平地震作用下的位移验算 。 。 。....................................................38<br/>4.4.5 。水平地震作用下框架内力计算 。 。 。................................................39<br/>4.5 。竖向荷载作用框架内力计算 。 。 。....................................................44<br/>4.5.1 。梁柱端的弯矩计算......................................................... 。 。 。46<br/>4.5.2 。梁端剪力和轴力计算....................................................... 。 。 。57<br/>4.6 。风荷载计算 。 。 。....................................................................59<br/>4.7内力组合 。 。 。........................................................................61<br/>4．8截面设计 。 。 。....................................................................64<br/>4.8.1框架梁的配筋计算<仅以一层梁为例说明计算过程）............................. 。 。 。64<br/>4.8.2框架柱配筋计算 。 。 。................................................................67<br/>4．8．3节点设计 。 。 。....................................................................71<br/>4.9 。楼板设计 。 。 。....................................................................72<br/>4.9.1B，D区格板的计算 。 。 。............................................................72<spanclass='Xge693'></span><br/>第一,设计荷载 。 。 。....................................................................72<br/>恒载： 。 。 。...........................................................................72<br/>第四,截面设计 。 。 。....................................................................75<br/>4.9.2A,C单向板计算: 。 。 。............................................................76<br/>4.10 。楼梯设计<采用平行双跑楼梯） 。 。 。................................................77<br/>4.10.1踏步板计算 。 。 。................................................................78<br/>4.10.2斜梁设计 。 。 。....................................................................79<br/>4.10.3平台板设计 。 。 。................................................................80<br/>4.10.4平台梁的设计............................................................. 。 。 。82<br/>4.11基础设计.................................................................... 。 。 。84<spanclass='Xge693'></span><br/>4．11．1 。独立基础设计.......................................................... 。 。 。85<br/>b> 。基底尺寸的确定.............................................................. 。 。 。86<br/>C> 。确定基础高度 。 。 。................................................................87<br/>d>基底配筋..................................................................... 。 。 。89<br/>4．11．2联合基础设计 。 。 。...........................................................92<br/>4.12 。纵向连续梁设计 。 。 。............................................................97<br/>4.12.1 。荷载计算................................................................... 。 。 。98<br/>4.12.2 。计算简图................................................................. 。 。 。98<br/>4.12.3 。内力计算................................................................ 。 。 。99<br/>4.12.4 。配筋计算 。 。 。................................................................100<br/>毕业设计总结 。 。 。....................................................................102<br/>致谢................................................................................103<br/>参考文献............................................................................104<spanclass='Xge693'></span></p><P></P><p>摘要：发电厂部分设计内容主要包括发电厂主接线的设计，发电厂厂用电系统的设计，发电厂电气二次系统的一般设计，发电厂电气系统主要电气设备的选择及其短路电流计算，其中主要内容是对电气一次系统的设计。<br/>本课题设计从电力工业在国民经济中的重要作用以及电力系统的组成，发电厂的类型谈起，论述了发电厂电气部分设计在电力系统设计中的重要地位。针对发电厂电气部分设计中的重中之重&mdash。&mdash。发电厂电气主接线设计做了重点阐述，其中包括电气主接线的基本要求、基本设计原则，电气主接线形式的分类，发电厂主变压器的选择设计以及发电厂电气主接线图的设计、绘制等。然后谈到了发电厂厂用电系统的设计，发电厂主要电气设备的选择以及为其选择设计做准备的短路电流计算，最后还简要提到了发电厂电气二次系统的设计。还要说明的是本课题所做的设计主要针对的是中、小型火力发电厂电气部分的设计。<br/><br/>关键字：一次系统 。 。 。二次系统 。 。 。电气主接线 。 。热稳定性 。 。动稳定性<br/><br/>Summary:Thepowerplantelectricitypartdesigncontentsincludesprimarilythepowerplantelectricitylordconnectsthelineardesign,thepowerplantfactoryusesthedesignthatgiveorgetanelectricshockthesystem,powerplantelectricitytwothegeneraldesignofsubsystems,choiceanditsshort-circuitelectriccurrentsofthemainelectricityinsysteminelectricityinpowerplantequipmentscompute,amongthemmaincontentsistoelectricitythedesignofthesubsystem.<spanclass='Iui559'></span><br/>Thislessonadesignisfromtheelectricpowerindustryinnationaleconomyofimportantfunctionandelectricpowersystemsconstitute,thetypeofthepowerplanttalkstorise,discussingthepowerplantelectricitypartimportantpositiondesigninginelectricpowersystemdesign.Theheavy&mdash。&mdash。powerplantelectricitylordthataimattheheavyinsideofpowerplantelectricitypartsofdesignsinsideconnectsthelinedesigndidthepointexpatiates,amongthemincludetheelectricitylordconnectthelinearandbasicrequest,basicdesignprinciple,theelectricitylordconnectstheclassificationofthelineform,thechoiceofthemaintransformerinpowerplantdesignsandthedesignthatpowerplantelectricitylordconnectthelinediagram,drawetc..Thenspokeofthepowerplantfactoryusethedesignthatgiveorgetanelectricshockthesystem,thechoiceofthemainelectricityinpowerplantequipmentsanddoforitschoicedesigntheshort-circuitelectriccurrentofthepreparationcompute,returningfinallythesynopsismentionedthepowerplantelectricitytwothedesignofsubsystems.Stillwanttoexplainofisthislessonadesignfordoingtoaimatprimarilyofisinside,smallscaledthermalpowerplantelectricitypartofdesigns.<spanclass='Iui559'></span><br/><br/>Keywords: 。asubsystem 。 。 。 。twosubsystem 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。electricitylordsconnect 。 。 。thehotstability 。 。 。 。 。 。 。 。movesthestability<br/><br/>发电厂电气主接线是电力系统接线的主要组成部分，由各种电气元件如发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、电缆、线路等按照一定的要求和顺序连接起来，并用国家统一规定的图形和文字符号表示的发、变、供电的电路图。因为三相交流电气设备的每相结构一般是相同的，所以电气主接线图以单线图形式表示。<br/> 。 。 。 。电气主接线表明了发电机、变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式以及可能的运行方式，对供电可靠性、运行灵活、检修方便以及经济合理等起着决定性的作用，从而完成发电、变电、输配电的任务。它的设计直接关系着全厂电气设备的选择，配电装置的布置，继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。<pclass='Iui559'></p></p><br/><br/><p><br/><br/>目 。录 。 。 。字<br/>前言.1<br/>1 。电气主接线设计...5<br/>1.1概述..5<br/>1.2对电气主接线的基本要求..5<br/>1.3电气主接线的设计原则..7<br/>1.4电气主接线形式的分类..9<br/>1.5典型电气主接线的设计....14<br/>2 。厂用电设计.17<br/>2.1厂用负荷的分类....17<pclass='Iui559'></p><br/>2.2厂用电设计的基本要求....18<br/>2.3厂用电设计的一般原则....19<br/>2.4热电厂自用电接线设计....20<br/>2.5厂用电设计计算....22<br/>3 。短路电流计算.25<br/>3.1限制短路电流的措施....25<br/>3.2短路电流计算的一般规定....27<fontcolor='#9a9a9a'></font><br/>3.3短路电流计算的计算步骤....28<br/>3.4短路电流计算方法....29<br/>4 。电气设备的选择计算.36<br/>4.1电气设备选择的一般条件....36<br/>4.2电气设备选择的一般规定....40<br/>4.3电气设备选择的技术条件和设计计算....41<br/>4.4电气设备选择举例49<spanclass='Iui559'></span><br/>5 。二次接线及其它设计.52<br/> 。5.1原理图53<br/> 。5.2安装图53<br/>结论...56<br/>谢辞...57<br/>参考文献...58<spanclass='Iui559'></span><br/><br/>参考文献<br/>[1]《发电厂电气部分》 。 。范锡普 。 。 。水利电力出版社 。1987年11月第一版<br/>[2]《发电厂变电所电气部分》 。 。牟道槐 。 。 。重庆大学出版社 。 。 。1996年4月第一版<br/>[3]《发电厂电气部分课程设计参考资料》 。 。黄纯华 。 。 。水利电力出版社 。 。 。1987年6月第一版<br/>[4]《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》 。 。曹绳敏 。 。水利电力出版社 。 。 。1995年5月<br/>[5]《电气设备及其系统》 。中国电力出版社 。 。2000年3月<br/>[6]《电力工程设计手册第一册》 。 。上海人民出版社 。 。1972年3月<br/>[7]《超临界压力火力发电技术》 。 。杨立洲 。 。上海交通大学出版社 。 。 。1990年<br/>[8]《小型火力发电厂汽轮机设备及运行》 。 。1987年 。 。水利电力出版社<br/>[9]《电力工程》 。吴希再 。熊信银 。张国强 。 。 。华中科技大学出版社 。 。 。1996年10月<spanclass='Iui559'></span></p><P></P><p>工程简况<br/>党委办公楼施工图设计，，建筑面积约4000m2，层数为4层。主要功能：大、小办公室、小型会议室、中型会议室、大型多功能会议、室卫生间等。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。<br/>设计时要考虑动静分区、交通便捷顺畅、采光、通风、防火等内容，同时必须满足现行相关规范要求。<br/><br/>工程设计原始资料<br/>1、冬季主导风向东北风，平均风速2.6m/s，夏季主导风向东南风，平均风速2.6m/s，最大风速23.7m/s。<br/>2、常年地下水位低于-1.3m，水质对混凝土没有侵蚀作用。<br/>3、最大积雪厚度0.32m，基本雪压S0=0.4KN/㎡,基本风压&omega。0=0.4KN/㎡,土壤最大冻结深度0.09m。<br/>4、抗震设防烈度7度，设计地震分组第一组，设计基本地震加速度值为0.10g。<br/><br/>本次毕业设计分建筑设计和结构设计两部分，建筑设计包括建筑总平面图、建筑平面图、剖面图、立面图及建筑构造详图；结构设计包括上部结构设计、基础设计以及楼梯、楼板设计。本次设计采用结构软件PKPM进行复核，图纸全部用计算机绘制，说明书全部用计算机打印。<br/>本设计说明书主要包括设计任务书、建筑设计<包括总平面图、平面图、立面图、剖面图等）、中英文摘要、框架结构设计、基础设计以及其它附属构件设计，其中基本上包含了设计的全部过程。<pclass='Mle530'></p><br/> 。</p><br/><br/><br/><p><br/>目录 。 。 。字<br/>2 。建筑设计说明 。 。 。2<br/>2.1工程简况 。 。 。2