全钢结构设计计算书毕业设计.docx

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全钢结构设计计算书毕业设计

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1.摘要··········································2

2.设计概况······································6

3.结构布置·······································6

4.荷载计算······································9

5.重力荷载标准值计算····························11

6.水平地震作用下的内力计算·····················19

7.风荷载作用下框架内力计算······················27

8.竖向荷载作用下框架内力计算···················31

9.框架梁柱的内力组合····························54

10.框架柱验算···································54

11.框架梁验算··································67

12.节点设计····································69

13.压型钢板组合楼板计算························82

14.组合次梁设计································93

15.楼梯计算···································103

16.基础计算···································108

电算校核······································114

参考文献······································120

致谢··········································122

摘要

本工程为吉林省长春市新高办公楼新建工程，采用框架结构（全钢结构），主体五层，抗震设防烈度为7度，场地类别为II类。

主导风向为西南风，基本风压0.65KN/m2，基本雪压0.35KN/m2。

楼板、屋盖均采用压型钢板组合楼板。

本设计选取4轴所在的横向框架作为结构计算单元，先后进行了横竖向荷载下的内力分析、内力组合、施工图绘制等工作，具体包括：

荷载汇集，重力荷载代表值的计算，横向框架侧移刚度计算，水平地震荷载作用下的内力计算及位移验算。

风荷载作用下的内力计算及位移验算，竖向荷载作用下框架内力计算，框架的内力组合，柱下独立基础、标准层楼板、框架梁、框架柱、楼梯的配筋计算。

框架梁、框架柱、楼板、基础及楼梯的平法施工图绘制。

整个结构在设计过程中，严格遵循相关的专业技术规范的要求，参考相关资料和有关最新的国家标准规范，对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。

认真贯彻了“安全、经济、适用、美观”的设计原则。

关键词：

全钢框架结构；办公楼；结构设计

ThisengineerinisanewconstructionforXINGAOofficebuildinginthecityofchangchun,Usingframestructure（steelstructure）,principalpartisfive–storey,seismicfortificationntensityis7degrees,siteclassificationisⅡ.Thedominantwinddirectionissouth-west,referencewindpressure-0.65kN/㎡andthereferencesnowpressure-0.35KN/㎡.Thetypesoffloororroofstructureispressedsteelplatecombinesbuildingplank.

Thisdesignerselectsthehorizontalaxisofthe4thasthecalculationunitforstructuralframework,hasconductedtheanalysisoftheforceinternal、combinationofinternalforces、preparationofconstructiondrawing.edcofhorizontal,verticalload.Thespecificisasfollows.

Loadcombination,thecalculatingofgravityrepresentativevalues、horizontalframework’slateralmovementrigid、internalforceofearthquakeactionandthecheckingofdisplacement.Thecalculatingofinternalforceandthecheckingofdisplacementforwindload，thecalculationofframework‘sinternalforceforverticalload.Thecalculationofframework’sinernalforcecombination,Thereinforcecalculationofcolumn’sindependentfoundation、standardlayerfloor、frame-beam、frame-column、staircase.Thedrawingofconstructionforframe-beam、frame-column、staircase、foundation、floor.

Duringthedesignprocess,theentirestructurehasstrictlyabidedbyrelatedprofessionaltechnicalspecificationrequest.Referencingtotherelevantinformationandthenewestnationalspecification,allaspectsofthedesignhasancomprehensivescientificconsiderationConscientiouslyimplementtheprinciplesof“safe、economic、applicable、beauty”.

Keywords:

steelframestructure;officebuilding;structuraldesign.

符号

－混凝土弹性模量；

N－轴向力设计值；

M－弯矩设计值；

V－剪力设计值；

A－构件截面面积；

I－截面惯性矩；

－永久荷载标准值；

－可变荷载标准值；

－永久荷载分项系数；

－可变荷载分项系数；

－结构总水平地震作用标准值；

－地震时结构的重力荷载代表值；

－等效总重力荷载代表值；

T－结构自振周期；

－承载力抗震调整系数；

－构件长细比；

－地基承载力特征值；

－基础高度；

d－基础埋置深度；

－土的重力密度；

－风荷载标准值；

－结构顶部附加水平地震作用标准值；

－楼层层间位移；

e－偏心距；

－箍筋面积；

B－结构迎风面宽度；

－截面有效高度；

－受拉区、受压区纵筋面积。

2.设计概况

2.1建设项目名称：

新高办公楼（全钢框架结构）

2.2建设地点：

长春市市区内

2.3设计资料：

2.3.1地质水文资料：

根据工程地质勘测报告，拟建场地地势平坦，表面为平均厚度0.5m左右的杂填土，以下为1.0m左右的淤泥质粘土，承载力的特征值为80kN/m2，再下面为较厚的垂直及水平分布比较均匀的粉质粘土层，其承载力的特征值为230kN/m2，可作为天然地基持力层。

2.3.2气象资料：

全年主导风向：

西南风

基本风压为：

0.65kN/m2地面粗糙度：

C类

基本雪压为：

0.35kN/m2

土壤标准冻深：

-1.62米

抗震设防烈度：

7度

3.结构方案布置

3.1结构形式选择

根据办公建筑功能的要求，建筑物的结构形式应满足传力可靠，受力合理的要求。

对多层钢结构建筑，可采用纯框

结构平面布置图

架形式，框架应双向刚接，本工程位于7度抗震设防地区，结构只有5层，结构形式比较规则，纯框架形式很容易满足，经济性能优于框架支撑体系，为使建筑平面布置灵活，获得较大的使用空间，本结构设计采用钢框架结构形式。

3.2结构布置

根据建筑功能的要求，及建筑物可用的占地平面地形，具体布置见结构平面布置图，楼梯采用整体现浇板式楼梯，基础方案采用柱下独立基础。

3.2.1梁板柱截面尺寸确定

（1）梁截面：

1）主梁梁高取l/15＝500㎜选热轧H型钢HN500×200×10×16，尺寸500×200×10×16㎜主梁ZL3取350×175×7×11mm（改主梁选用500*250*10*16）

（2）次梁：

梁高取l/18＝400㎜选用HN400×200×8×13mm

梁净跨：

主梁ZL1＝7.5－0.5＝7.0m

ZL2＝7.2－0.5＝6.7mZL3＝2.7－0.5＝2.2m

柱高：

首层3.6＋3×0.5＋0.05－0.15－0.05＝4.95m

其他层3.6m

（3）柱截面：

采用箱形柱取500×500×20㎜

（4）压型钢板组合楼板：

压型钢板为YX51-250-750厚度1.2mm,混凝土为C25

梁柱汇集表

编号

截面

长度（高度）

ZL1

500×200×10×16

7.0

ZL2

500×200×10×16

6.7

ZL3

350×175×7×11

2.2

CL1

400×200×8×13

7.0

Z1

500×500×20

4.95

Z2

500×500×20

3.6

4.荷载计算

4.1恒载标准值计算

屋面

1.2㎜厚压型钢板0.17kN/m2

100㎜厚C25钢筋混凝土板0.1×25＝2.5kN/m2

20㎜厚1：

3水泥砂浆找平层0.02×20＝0.4kN/m2

2㎜厚SBS改性沥青隔气层0.025kN/m2

100㎜厚聚苯乙烯泡沫塑料保温板0.1×0.5＝0.05kN/m2

100㎜厚水泥珍珠岩找坡层0.1×4＝0.4kN/m2

20㎜厚1：

3水泥砂浆找平层0.02×20＝0.4kN/m2

4㎜厚SBSSBS改性沥青隔气层0.05kN/m2

V型轻钢龙骨吊顶0.12kN/m2

顶棚上铺焦渣锯末绝缘层0.2kN/m2

合计：

4.32kN/m2

楼面

1.2㎜厚压型钢板0.17kN/m2

100㎜厚C25钢筋混凝土板0.1×25＝2.5kN/m2

30㎜厚1：

3水泥砂浆找平层0.03×20＝0.6kN/m2

瓷砖地面0.55kN/m2

V型轻钢龙骨吊顶0.12kN/m2

顶棚上铺焦渣锯末绝缘层0.2kN/m2

合计：

4.14kN/m2

内墙

200㎜厚NALC板0.2×8＝1.6kN/