高层钢结构毕业设计

高层钢结构毕业设计

【篇一：钢结构毕业设计】

毕业设计（论文）

题目：钢框架结构办公楼楼设计

学生姓名：系别：土木工程

专业班级：

导师姓名：提交日期： 2015.06

毕业设计（论文）任务书

一、概述

设计内容：太原华诚贸易公司兴建办公楼，要求采用钢框架结构。

根据所给建筑功能划分要求，通过调查及搜集有关技术资料，完成

建筑设计；正确选择结构方案，完成结构设计；根据场地要求，完

成地基基础设计。并提交出任务书规定的设计文件。

设计目的：通过毕业设计，初步掌握建筑设计、结构设计及地基基

础设计的一般原则、步骤和方法，能综合运用已学过的知识，提高

综合分析问题、解决问题的能力，以及相应的设计技巧，同时还将

培养设计工作中实事求是、严格、准确的科学态度和工作作风。

成果要求：

（1）计算书的撰写应完整清晰地说明设计方案、设计依据、设计步

骤及过程；计算内容详尽，方法正确，计算分析无误；叙述准确，

条理清晰，结构严谨。

（2）图纸内容要符合国家有关制图标准，做到图幅规范，图面整洁，布图紧凑匀称，线条流畅，粗细分明，尺寸标注齐全，注字规范。（3）英文翻译部分翻译准确，文理通顺。

二、设计原始资料

（一）工程概况：

建筑物建于太原市南郊，主要功能为办公、会议和小型展览，建筑

面积6000～8000m2左右。结构体系采用钢框架结构，总层数为

8~10层，首层4.2米，标准层3.3米。屋面采用压型钢板保温屋面，外墙采用陶粒混凝土砌块或其他轻质墙体，内墙采用轻质隔墙，屋

面坡度5%。采用筏形基础，基础埋深3.65m，基底位于第①层黄土

状粉土，天然地基承载力偏低，不能满足承载力和变形要求，设计

要求对地基进行处理，要求处理后的地基承载力特征值不小于

180kpa。

（二）功能使用要求：

内廊式建筑。

大会议室一个，面积约200m2；接待室一个，设在一层，面积约60m2；小会议室两个，每个面积60m2；办公室共约6000m2，其中大办公室（60m2）20～25间，其余为小办公室（30m2）；其它部分包括门厅、走廊、楼梯、卫生间、开

水间、配电室等；每层还设有洗手间、楼梯间。

（三）抗震设防烈度：8度，抗震设计分组为第一组，Ⅱ类场地（四）耐火等级：Ⅱ级。

（五）场地工程地质条件：

（1）地形、地貌

拟建场地地形平缓，场地平整。

（2）拟建场地岩土工程条件

场地地层属第四系全新统～晚更新统，依其岩性及物理力学性质分为3个工程地质层，其中第①、②层为新近堆积土，其余为第四系一般地层。

第①层：黄土状粉土，层厚1.10～6.00m。褐黄色～黄褐色，土质不均匀，稍湿，中密，摇振反应中等，无光泽，干强度、韧性低，有湿陷性。此层顶部局部夹有黄土状粉质粘土薄层，黄褐色，可塑状态。层低埋深3.40～10.60m。fak=110kpa。

第②层：黄土状粉质粘土，层厚1.40～3.90m。黄褐色，可塑，土质均匀，无摇振反应，有光泽反应，干强度、韧性中等，可见钙质条纹，有湿陷性。层低埋深7.30～13.40m。fak =130kpa。

第③层：粉质粘土，层厚2.20～4.20m。黄褐色～红褐色，可塑，无摇振反应，有光泽反应，干强度、韧性中等，可见钙质条纹。层低埋深10.80～12.20m。fak =140kpa。

（3）水文地质条件

场地地下水类型为潜水类型，潜水水位埋深大于35.00m。由于地下水埋藏较深，对基础及工程无不良影响。

（六）自然气候条件：

主导风向：南；

基本风压值、基本雪压值按荷载规范的规定取值。

三、建筑设计的要求和内容

（一）平面设计

（1）根据设计要求，确定建筑物的平面分区及各房间的平面形状

面积大

小及位置。

（2）根据承重作用及柱网等确定轴线位置。

（二）剖面设计

（1）根据选定的结构体系，估算主要构件的尺寸，如梁、板、柱等。

（2）根据采光及通风及工艺构造要求，确定建筑物部分剖面高度。（三）立面设计

（1）根据平面和剖面设计，绘制建筑立面轮廓图。

（2）根据体型组合，调整各部分比例尺度，使其完整均衡，比例恰当，主次分明，并使体型简洁，与环境协调。

四、结构设计的要求和内容

（一）结构平立面设计：包括结构总体尺寸、标高，柱网布置，主

次梁布置，楼板布置等，楼盖要求采用压型钢板组合楼盖。

（二）编制结构设计中各种作用的计算原理（如风荷载、地震作用等），结构分析的简化计算方法。掌握简化计算方法的假定条件、

原理、计算步骤以及荷载效应组合等内容。

（三）荷载计算：根据初定的建筑结构方案，以及荷载规范、抗震

规范进行荷载的统计计算，计算各楼层重量（包括楼面恒载、活荷载，隔墙重量等）。

（四）运用建研院编制的pkpm软件进行结构刚度、效应分析、杆

件内力标准值的计算，基本掌握模型建立、荷载输入、参数确定、

整体计算、结果分析等各重要环节。结合规范理解输入参数的含义，并将自己的理解编制入计算书中。

（五）进行结构设计：框架结构设计[各荷载工况结构内力（电算），荷载组合(手算)；主梁设计(手算)；柱设计(手算)；节点设计（手算）；次梁设计（手算）；组合楼板设计（手算）]。

五、地基基础设计的要求和内容

（一）地基处理方案选定：

由于天然地基承载力偏低，不能满足承载力和变形要求，需对地基

进行加固处理，根据工程勘察资料、地质条件以及所设计的上部结

构特点，进行地基基础方案（预应力混凝土管桩、灌注桩和夯实水

泥土桩）比较、论证，选择合适的基础类型，方案安全可靠合理，

并具有较好的经济性。

（二）地基处理设计：

（1）桩体设计参数

桩体材料：确定材料强度等级（水泥、水泥土料配合比）。

桩径选择及桩身截面积计算。

（2）桩地基处理设计计算

单桩承载力特征值计算；

桩体材料设计验算；

复合地基承载力特征值及面积置换率的计算；

复合地基特征值验算；

复合地基变形验算；

持力层及下卧层强度验算。

（三）桩对环境的影响分析及防治措施

六、设计完成后提交的文件和图表

1.计算说明书部分：

包括：目录，英文摘要（200-300词），前言，正文，参考文献，致谢等。其中正文包括：

（一）建筑设计：设计依据、总平面设计、平面的设计、剖面的设计、立面的设计、构造的设计。

（二）结构设计：

（1）楼盖体系的设计计算

（2）框架结构体系的设计计算

（3）在竖向荷载作用下框架各杆件的内力（m、n、v）

（4）在风荷载作用下框架各杆件的内力（m、n、v）

（5）在地震荷载作用下框架各杆件的内力（m、n、v）

（6）内力组合

（7）各杆件的截面设计和节点计算

（三）地基基础设计：

按所给场地地质资料，选择基础类型、并进行设计。

（1）桩体设计参数

（2）桩地基处理设计计算

（3）桩对环境的影响分析及防治措施

2.图纸部分：

建筑部分

1.建筑设计总说明

2.首层平面图

【篇二：12层钢结构毕业设计计算书】

本科毕业设计（论文）题

——结构计算书

学生姓名：杨新硕

学号：10121420

专业班级：土木工程10-4班

指导教师：高福聚

2014年 6月20日

目：青岛绿地之窗云峰座办公楼设计

青岛绿地之窗云峰座办公楼

摘要

本设计以青岛绿地之窗云峰座办公楼为例阐明了高层钢结构框架结

构设计的一般过程，以单片结构的设计阐述了框架结构设计的步骤，包括建筑设计和结构设计两部分。

建筑设计由建筑的使用功能和场地要求布置建筑平面，遵循了适用、经济、美观的总体要求，建筑平面简洁、明快、体现时代待征，结

构方案合理，体系选择准确、技术先进、利于施工，装饰简洁、功

能综合，下为商服，上为住宅楼，采用灵活的空间形式为使用者一

定的设计空间作为分割功能区之用。

结构设计主要进行了结构方案中横向框架⑤轴的框架的抗震设计。

在确定框架布局之后，先进行了框架侧移刚度的计算和层间荷载代

表值的计算，接着计算竖向荷载作用下的结构内力，最后找出最不

利的一组或几组内力组合，选取最不利组合结果进行截面设计并绘图。此外还进行了结构方案中组合次梁、组合楼板和楼梯的设计，

完成了平台板、梯段板、平台梁等构件的内力计算及施工图绘制。

关键词：高层建筑；框架结构；抗震设计

目录

第1章建筑设计说

明 ....................................................................................................... . (1)

1.1 工程概

况 ....................................................................................................... .. (1)

1.2 建筑设计依

据 ....................................................................................................... (1)

1.3 建筑设计意

义 ....................................................................................................... (1)

1.4 建筑立面设

计 ....................................................................................................... (1)

1.5 主要材

料 ....................................................................................................... .. (2)

1.6 自然条件及荷

载 ....................................................................................................... .. 2

第2章结构方案选

型 ....................................................................................................... .. (3)

2.1 确定结构体

系 ....................................................................................................... (3)

2.2 梁、柱截面的确

定 (3)

2.2.1 框架梁的截面尺

寸 (3)

2.2.2 框架柱的截面尺

寸 (3)

第3章框架侧移刚度计

算 (6)

3.1 梁柱线刚度计

算 ....................................................................................................... .. 6

3.2 各层横向侧移刚度计

算 (7)

3.2.1 底层刚

度 ....................................................................................................... (7)

3.2.2 标准层刚

度 (7)

3.2.3 顶准层刚

度 (8)

第4章荷载计

算 ....................................................................................................... . (9)

4.1 恒荷载计

算 ....................................................................................................... . (9)

4.1.1 屋面恒荷载标准

值 (9)

4.1.2 楼面恒荷载标准

值 (9)

4.1.3 梁自

重 ....................................................................................................... . (9)

4.1.4 柱自

重 ....................................................................................................... .. (10)

4.1.5 墙自

重 ....................................................................................................... .. (11)

4.2 活荷载计

算 ....................................................................................................... .. (12)

4.3 重力荷载标准值的计算（取③轴框架计

算） (12)

4.3.2 各层重力标准

值 (13)

4.3.3 各层重力荷载代表

值 (13)

第5章地震与风荷载计

算 (16)

5.1 地震作

用 ....................................................................................................... (16)

5.2 风荷载作

用 ....................................................................................................... .. (16)

5.2.1 自然条

件 (16)

5.2.2 风荷载计

算 (16)

5.2.3 横向风荷载作用下侧移验

算 (17)

5.2.4 框架刚重比验

算 (18)

第6章内力计

算 ....................................................................................................... .. (20)

6.1恒荷载作用下的内力计

算 (20)

6.2 活荷载作用下的内力计

算 (25)

6.3 风荷载作用下的内力计

算 (29)

第7章内力组

合 ....................................................................................................... .. (36)

7.1 荷载组

合 ....................................................................................................... (36)

7.2 内力组

合 ....................................................................................................... (36)

7.2.1 横向框架梁的内力组

合 (36)

7.2.2 框架柱的内力组

合 (43)

第8章截面验

算 ....................................................................................................... .. (51)

8.1 框架梁截面计

算 (51)

8.1.1 抗弯强度计

算 (51)

8.1.2 腹板计算高度处折算应力验

算 (51)

8.1.3 整体稳定验

算 (52)

8.1.4 框架梁挠度计

算 (52)

8.2 框架柱截面计

算 (53)

8.2.1 计算长

度 (53)

8.2.2 强度计

算 (57)

8.2.3 平面内稳定验

算 (57)

8.2.5 局部稳定验

算 (64)

第9章节点设

计 ....................................................................................................... .. (65)

9.1 梁柱节点设

计 ....................................................................................................... . (65)

9.1.1 连接螺

栓 (65)

9.1.2 梁柱翼缘对接焊

接 (65)

9.1.3 柱腹板受压承载力验

算 (65)

9.1.4 柱受拉翼缘验

算 (66)

9.1.5 梁柱刚性连接处的节点域验

算 (66)

9.2 柱柱节点设

计 ....................................................................................................... . (66)

9.2.1 钢柱节点的全焊连

接 (66)

9.2.2 变截面的柱接

头 (66)

9.3 主次梁节点设

计 (66)

9.3.1 连接螺

栓 (66)

9.3.2 主次梁节点验

算 (67)

9.4 柱脚节点设

计 ....................................................................................................... . (67)

9.4.1 栓钉设

计 (68)

9.4.2 柱脚的混凝土承载力验

算 (68)

9.4.3 钢柱埋入段四周配筋验

算 (68)

第10章组合楼板设

计 (70)

10.1 组合板的截面特

性 (70)

10.1.1 压型钢板截面性

质 (70)

10.1.2 荷载标准组合时的换算截

面 (70)

10.1.3 考虑徐变影响的换算截

面 (71)

10.2 施工阶段组合楼板的设

计 (72)

10.2.2 内力计

算 (72)

10.2.3 挠度验

算 (72)

10.3 使用阶段组合楼板的计

算 (72)

【篇三：毕业设计—房屋钢结构】

摘要

随着我国经济的快速发展，钢结构在建筑结构中的应用也日益广泛。高层钢结构房屋由于具有诸多优点，正被越来越多的人所认可和肯定。本论文设计研究的是一栋商务时尚快捷酒店，文中主要从建筑

和结构两个方面对钢结构建筑的应用进行了研究，该建筑采用钢框

架结构，框架之间加入混凝土砌块填充，楼板采用压型钢板组合楼板，并采用了铰接和焊接的方式对各个构件进行连接。

建筑设计方面主要介绍了该建筑的相关构件的设计和做法，对建筑

图的设计提供了信息，并最终完成了建筑图。结构设计则主要包括

了节点的设计，柱脚的设计，楼梯、平台的设计，组合楼板的设计。荷载计算的方式采用了近似手工计算。水平荷载包括风荷载和地震

荷载，采用 d 值法进行计算。竖向荷载包括恒荷载、活荷载和重力

荷载代表值。使用弯矩二次分配法进行计算。对计算的结构进行内

力组合，选出危险的截面进行相应截面和构件的验算。在对截面和

构件进行验算的时候，主要对钢结构的强度，刚度和稳定性进行验算，最终对于计算的结果用 pkpm 进行校核对比。

关键词：钢框架弯矩二次分配法 d 值法

abstract

with the rapid development of our economy,steel has been widely used in construction. because of having a number of advantages,small high and high building of steel is being recognized and affirmed by a growing number of people and technical staff begin to the study of technical theory. in this paper, a business fashion fast hotel was designed, the

research was made of both architectural and structural aspects.between the frame join the concrete block,the floors of composite slabs with profiled steel sheet,the main type of connection was bolting and welding.

architectural design mainly introduces the design and practice of the construction of the relevant components.provides information on the construction drawing design,and finally completed the building plans,and the structural design

includes the design of members of steel frame,connection design,staircase design,floor design and the design of column foot.the horizontal load includes wind load and seismic

load which are calculated in d value method.the vertical

load includes the dead loads of structure, live load, respective value of gravity and they should be calculated in the moment two methods of distribution,then combines the internal forces and check the members of the frame so as to

test and verify the connection,staircase,floor and column foot . and draw structural map of building by computer on by hand.

at last, aiding method was used to check the result with the

software of pkpm. keywords: steel frame the moment two methods of distribution d method

目录

摘要........................................................................................................ .. (1)

abstract.............................................................................................. (2)

第 1 章绪论........................................................................................................ . (6)

1.1 国内钢结构建筑的发展现状 (6)

1.2 钢结构建筑的优越性 (6)

1.3 钢结构建筑发展存在的问题 (7)

1.4 钢结构的设计过程.............................................................................................8 第 2 章建筑设计........................................................................................................ . (9)

2.1 建筑设计概况 (9)

2.2 建筑立面设计 (9)

2.3 建筑平面设计 (9)

2.4 建筑剖面设计 (10)

2.5 建筑构造设计 (10)

2.6 建筑装修做法 (11)

2.6.2 内墙做法 (11)

2.6.3 楼面做法 (12)

2.6.4 屋面做法 (12)

2.6.5 散水做法 (13)

2.6.6 地面做法 (13)

2.6.7 踢脚做法 (13)

第 3 章结构设计........................................................................................................ .. (15)

3.1 结构设计........................................................................................................ (15)

3.1.1 柱网布置 (15)

3.1.2 结构形式选择 (15)

3.1.3 楼板形式选择 (15)

3.1.4 结构平面布置 (15)

3.2 线刚度计算 (17)

3.2.1 截面初选 (17)

3.2.2 确定框架计算简图 (17)

3.2.3 框架梁柱线刚度计算 (18)

3.3 荷载取值........................................................................................................ (19)

3.3.1 可变荷载取值 (19)

3.3.2 永久荷载取值 (20)

3.4 荷载统计........................................................................................................ (21)

3.4.1 竖向荷载统计 (22)

3.4.2 风荷载统计 (25)

3.4.3 地震荷载统计 (26)

3.5 水平荷载作用下侧移验算 (30)

3.5.1 水平地震作用下框架的侧移验算 (31)

3.5.2 风荷载作用下框架的侧移验算 (31)

3.6 内力分析计算 (32)

3.6.1 水平地震作用下框架内力计算 (32)

3.6.2 竖向荷载作用下框架内力计算 (36)

3.6.3 荷载作用下的弯矩图，剪力图，轴力图 (42)

3.7 框架的内力组合 (48)

3.8 截面验算........................................................................................................ (57)

3.8.1 梁截面验算 (57)

3.8.2 柱截面验算 (60)

3.9 节点设计........................................................................................................ (73)

3.9.1 梁柱节点域验算 (73)

3.9.2 框架节点设计 (74)

3.9.3 柱脚设计 (76)

3.10 楼梯设计........................................................................................................ .81

3.10.1 梯段板的计算 (81)

3.10.2 平台板的计算 (82)

3.10.3 平台梁的计算 (83)

3.11 压型钢板组合楼板设计 (85)

3.11.1 外荷载与内力计算 (85)

3.11.2 组合楼板的验算 (86)

第 4 章 pkpm 设计信息 (89)

4.1 建筑结构的总信息 (89)

4.2 内力分析........................................................................................................ .100

4.2.1 恒载作用下的内力图 (100)

4.2.2 活载作用下的内力图 (103)

4.2.3 地震荷载作用下的内力图 (106)

4.2.4 风荷载作用下的内力图 (109)

4.3 手算和电算结构分析比较............................................................................. 112 第 5 章结论与展望. (113)

5.1 结论........................................................................................................ (113)

5.2 展望........................................................................................................ (113)

5.3 致谢........................................................................................................ ......... 114 参考文献........................................................................................................ ................. 115 附录外文翻译........................................................................................................ . (116)