茶叶合加工厂厂房设计计算书
1 引言
本毕业设计为武夷山市天心岩茶叶综合加工厂厂房设计的混凝土框架设计。

对于厂房，总的设计原则是：设计要经济、功能齐全、使用方便、安全性高。

从设计厂房的工程中，掌握厂房设计的基本原理，妥善解决其功能关系，满足使用要求。

通过大学期间学习所学的材料力学、结构力学、混凝土结构、房屋建筑学、土力学等进行设计。

本结构采用D值法进行水平荷载下的内力计算，利用弯矩二次分配法对选用的一榀框架进行计算。

通过这次毕业设计，大学所学的知识得到了强化，建立了一个更加完善的知识体系，知道了设计的总过程，并且独自查阅了大量相关书籍，大大提升了自己的能力。

通过各位老师的认真细心的指导，本次毕业设计得以完成，在这里向各位老师表示感谢。

因为本人能力有限，毕业设计中仍然存在缺点或错误，望请老师指导和批评。

2 设计任务及要求
2. 1 工程资料
（1）建设地点：某工业园区。

（2）地形情况：详见附图。

（3）总建筑面积：3000m２左右。

（4）建筑耐火等级：Ⅱ级。

（5）结构类型：框架结构为主。

（6）建筑层数：3－5层为主。

（7）层高：4.2-4.5m
（8）建筑功能要求：
①捡茶厅：三~四间，每间面积在120~140 m2；
②茶叶审评室（带独立卫生间）：三~四间，每间面积在60~80m2；
③成品茶叶储存室：三~四间，每间面积在200 m2左右；
④成品包装车间：三~四间，每间面积在120~140 m2；
⑤公共卫生间；
⑥人货两用电梯两部；
⑦质检室：三~四间，每间面积在60~80m2；
⑧屋顶为上人平屋面；
⑨楼面使用活荷载不小于2.5kN/m2。

（9）总平面：停车场面积不小于建筑面积15%，且不大于空地40%。

2. 2 原始资料
（1）设计使用年限：50年。

（2）建筑结构安全等级：二级。

（3）地上部分为一类环境，地下部分为二b类环境。

（4）场地情况见总平面图，场地平整，三通已完成，主要建筑材料供应充足。

（5）基础底面持力层为卵石层，地基承载力以300kN/m2设计，无地下水。

（6）最高气温39℃，最低气温2℃
（7）主导风向：夏季东南风，冬季西北风（见风玫瑰图）
（8）夏季日照数253.5小时，冬季日照数75.3小时，年总日照数1426.8 小时。

2. 3 场地土条件
场地土为II类。

场地工程地质报告如下：
(1)钻探场地平坦，场地高程为7m。

(2)场地土层（自上而下分布）
γ
(3)杂填土层：0.7m，容重3
/
＝
kN
18m
(4)粘土层：灰黄色，灰黑色，软塑，为冲洪积物，摇震无反应，切面光滑，
γ
干强度和韧性中等。

厚0.3m，容重3
kN
＝
.
/
55
18m
(5)卵石层：灰黄色，饱和，稍密~中密，粒径20~80mm，含量55%~60%，厚2.2～
γ
2.6m，容重3
kN
＝
/
21m
S：暗红色，风化强烈，裂隙发育。

(6)强风化泥质粉砂岩K
1
(7)地下水位：地下3.0～3.5m之间。

(8)建议基础放置在卵石层。

主要土层的物理力学指标见表2-1
表2-1 主要土层的物理力学指标
2.4 设计任务
(1)按毕业设计大纲要求，根据设计任务书和调查研究所得的资料，结合基地条件，功能要求，建筑标准以及技术上与经济上的可能性、合理性、设计出建筑方案，设计深度为建筑设计的基本要求。

从建筑功能系统图入手，依次进行各层平面图设计，剖面设计，立面设计，细部大详图设计，总平图设计。

(2)绘制建筑施工图要求
①各层平面设计图 1:100/1:150 A1 CAD图
②楼梯间剖面图 1:100/1:150 A1 CAD图
③立面设计图 1:100/1:150 A1 CAD图
④外墙大样图 1:100/1:150 A1 CAD图
(3)能根据使用要求、场地条件、抗震设计等要求，遵循使用方便、结构合理、施工可行的原则，依据设计规范要求，经过分析比较选择合适的结构体系，合理的结构布置和基础形式，并确定主要承重构件的尺寸及结构计算。

完成大纲要求的结构计算过程，并编辑成册。

要条理清晰，文字简练，书写工整。

并完成施工图纸要求能正确表达设计意图，符合制图标准，图面布置协调合理。

具体实施步骤如下：
1）依照规范和经济指标进行结构布置，并梁柱截面尺寸；
2）选择弹性或塑性计算法进行标准层和屋面层楼板配筋设计；
3）按照塑性内力重分布法进行一条次梁配筋设计；
4）按照弹性法进行一个楼梯的配筋设计；
5）近似计算法进行一榀框架的配筋设计，用弯矩分配法或分层法求竖向荷载作用下的内力，用D值法等求水平荷载作用下的内力。

6）进行一个柱下独立基础配筋设计。

(4)绘制结构施工图要求
①屋面板配筋图 1:100/1:150 A1 手绘制图
②标准层楼板配筋图 1:100/1:150 A1 手绘制图
③一榀框架配筋图 1:50 A1 手绘制图
④基础布置及大样图 1:100 A1 手绘制图
⑤一个楼梯配筋图 1:50 A1 手绘制图
3 结构设计说明
3. 1 工程概况
（1）建设地点：南平市（武夷山）
（2）工程名称：南平市（武夷山）茶叶综合加工厂厂房
（3）工程规模：地上建筑面积约为3060 m2；
地下建筑面积为0 m2；
建筑层数为地上三层，地下零层；
建筑总高度为19.2 m ；
建筑占地面积为1020 m2；
（4）建筑设计使用年限：50年。

3. 2 方案说明
（1）主体部分屋顶为上人屋顶；
（2）每层均应设置电梯，男女厕所；
（3）立面装修要求简洁、明朗。

3. 3 设计依据
（1）《建筑结构荷载规范》（GB-50009-2001）（2010版）；
（2）《民用建筑设计通则》06SJ813；
（3）《房屋建筑制图统一标准》GB-50011-2010；
（4）《（混凝土结构设计规范）正式版》GB50010-2010；
（5）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002。

4 结构设计
4. 1 框架结构的布置和计算简图的确定
4. 1. 1 梁和柱的截面设计
柱：400mm×400mm (柱的混凝土等级C30）
梁：L/15=7000/15=466mm 取h=500mm，b=250mm
次梁：L/12=3000/12=250mm 取h=400mm，b=200mm （梁的混凝土等级C30）
现浇板厚取h=100mm （板的混凝土等级C30）
结构的计算简图取①~⑥轴如4-1图：
图4-1 结构结算简图
4. 1. 2 标准层板的配筋计算 （1） 材料选取
现浇板厚h=100mm ，混凝土保护层厚度20mm,混凝土等级C30。

（2） 板的荷载计算
恒载：25mm 水泥砂浆和砖石地面 1.4kN/2m 100mm 厚混凝土楼板 0.1×25=2.5kN/2m
石灰砂浆顶棚 0.6kN/2m 小计 4.5kN/2m
活载：捡茶室、成品茶储存室等取2.5kN/2m ，走廊取 2.5kN/m 2，楼梯取3.5kN/m 2，电梯间取3.5kN/m 2。

（3）荷载确定 永久荷载控制的组合：
525.85.24.17.05.435.1=⨯⨯+⨯=+=q g q q q g G γϕγ [3] 可变荷载控制的组合：
9.85.24.15.42.1=⨯+⨯=+=q g q q g Q γγ 由此确定其设计用荷载取q=8.9kN/2m
（4）标准层板的配筋计算：
根据塑性计算法对板B2—1进行设计。

图4-2 板配筋计算简图
长跨2o l =7000+400-250×2=6900mm 短跨1o l =3000-250=2750mm
因 0.35.227506900
12<==o o l l ， 按双向板设计
因为：111o u u l nm M = 112o u u l m M α= 11"1'1o u u u l m n M M β== 112o u u l m M αβ=
"2=u M 又因：5.227506900
12===
o o l l n 16.012==n
α 0.22
"
2
2'21"11'1===
==m m m m m m m m β 根据虚功公式方程，内力做功等于外力做功 ()1221
"2'2"1'
121312
22o o o u
u
u
u
u u l l ql M M M M M M -=+++++[1] 解得：m kN m u ⋅=34.21
则 m kN m m u u ⋅=⨯==374.034.216.012α
m kN m m m u u u ⋅=⨯===68.434.221"
1'1β
0'2=u m
m
kN m m u u ⋅=⨯==748.0374.022"2β。