多高层钢结构住宅楼毕业设计计算书
钢结构住宅毕业设计计算书

结构设计3.1 结构方案布置3.1.1 结构形式选择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,可采用纯框架结构形式,框架应双向刚接,如果结构刚度要求较高纯框架难以满足要求,可采用支撑框架结构形式。
本工程位于六度抗震设防地区,结构只有六层,高度只有20.2m(含女儿墙),满足《高层民用建筑结构技术规范》及《建筑抗震设计规范》的要求,纯框架形式很容易满足,故采用钢框架结构形式。
3.1.2柱网布置柱网尺寸首先应尽最大限度的满足建筑使用功能的要求,然后根据造价最省的原则,充分考虑加工、安装条件等因素综合确定。
布置柱网是要考虑板的厚度,根据以上条件,确定本工程的柱网如下:图3.1住宅楼柱网及主次梁布置3.1.3 楼板形式选择楼板的方案选择首先要满足建筑设计要求、自重小和便于施工的原则,还要保证楼盖的刚度。
压型钢板组合楼盖具有结构性能好、施工方便等特点,并且可以有效的减小楼板的厚度。
本工程中板的计算跨度不大,因而板的厚度也不会很厚,体现不出压型钢板组合楼盖的优势。
因而,本工程采用现浇钢筋混凝土楼板。
采用C30混凝土和HRB400级钢筋.由于Lo2/Lo12,除阳台外,均采用双向板。
3.1.4 材料的确定本工程各结构、构件拟采用的材料如下:(1)框架梁、柱本工程中框架梁、柱均采用Q345B钢,材料性能应满足《低合金高强度结构钢》(GB/T1591)的要求。
采用手工焊、E43系列焊条。
满足《低合金焊条》(GB/T5118)的要求。
自动焊和半自动焊的焊丝应满足《熔化焊用焊丝》(GB/T14957)的要求。
(2)板板采用C30混凝土,采用HRB400级钢筋。
(3) 基础基础选用C30混凝土,采用HRB400级钢筋;垫层选用C15混凝土,100厚。
3.2 楼板计算3.2.1 荷载统计⒈恒荷载标准值⑴屋面屋14(水泥砂浆平屋面)25厚1:2.5水泥砂浆抹平压光1×1m分格,密封胶嵌缝0.025×20=0.5kN/㎡隔离层(干铺纤维布)一道防水层:1.2厚合成高分子防水卷材0.05 kN/㎡刷基层处理剂一道20厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.4 kN/㎡保温层:硬质聚氨酯泡沫板0.55 kN/㎡20厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.4 kN/㎡40厚1:8水泥珍珠岩找坡层2% 0.04×7=0.28 kN/㎡100厚C30钢筋混凝土屋面板0.1×25=2.5 kN/㎡棚1(刮腻子涂料顶棚)素水泥砂浆一道,当局部底板不平时,聚合物水泥砂浆找补满刮2厚柔性耐水腻子分遍找平内墙涂料3次0.3 kN/㎡钢结构自重0.5 kN/㎡合计 4.98 kN/㎡楼面一(除厨房、卫生间以及阳台)楼15(地面砖楼面)10厚地面砖,砖背面刮水泥浆粘贴,稀水泥浆擦缝0.01×17.8=0.178 kN/㎡30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层0.03×20=0.6 kN/㎡素水泥浆一道100厚现浇钢筋混凝土楼板0.1×25=2.5 kN/㎡棚1(刮腻子涂料顶棚)素水泥砂浆一道,当局部底板不平时,聚合物水泥砂浆找补满刮2厚柔性耐水腻子分遍找平内墙涂料0.3 kN/㎡钢结构自重0.5 kN/㎡合计 3.578 kN/㎡楼面二(卫生间、厨房以及阳台)楼17(地面砖防水楼面)8厚地面砖,砖背面刮水泥砂浆粘贴,稀水泥浆擦缝0.008×17.8=0.142 kN/㎡20厚1:3干硬性水泥砂浆结合层0.02×20=0.4 kN/㎡1.5厚高分子防水涂料0.05 kN/㎡刷基层处理剂一道20厚C20细石混凝土找坡抹平0.02×25=0.5 kN/㎡素水泥浆一道100厚现浇钢筋混凝土板0.1×25=2.5 kN/㎡棚1(刮腻子涂料顶棚)素水泥砂浆一道,当局部底板不平时,聚合物水泥砂浆找补满刮2厚柔性耐水腻子分遍找平内墙涂料0.3 kN/㎡钢结构自重0.5 kN/㎡合计 3.892 kN/㎡外墙23(胶粉聚苯颗粒保温涂料外墙)外墙弹性涂料0.3 kN/㎡刷弹性底涂,刮柔性腻子3厚抗裂砂浆复合耐碱玻纤维网格布30厚胶粉聚苯颗粒保温层分层抹平0.03×4=0.12 kN/㎡15厚刷专用砂浆0.015×20=0.3 kN/㎡250厚加气混凝土块墙0.25×5.5=1.1 kN/㎡刷界面处理剂一道7厚1:1:6水泥石灰膏砂浆打底扫毛0.007×14=0.098 kN/㎡7厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆找平扫毛0.007×14=0.098 kN/㎡7厚1:0.3:2.5水泥石灰膏砂浆压实抹光0.007×14=0.098 kN/㎡内墙涂料0.3 kN/㎡合计 2.414 kN/㎡内墙5(混合砂浆抹面内墙)墙内涂料0.3×2=0.6 kN/㎡7厚1:0.3:2.5水泥石灰膏砂浆压实抹光0.007×14×2=0.196 kN/㎡7厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆找平扫毛0.007×14×2=0.196 kN/㎡7厚1:1:6水泥石灰膏砂浆打底扫毛0.007×14×2=0.196 kN/㎡刷界面处理剂一道250厚加气混凝土砌块墙0.25×5.5=1.1 kN/㎡合计 2.288 kN/㎡女儿墙0.9×2.414=2.173 kN/㎡⒉活荷载标准值由《建筑结构荷载规范》GB50009-2012查得,楼面 2.0kN/2m;m;厨房 2.0kN/2卫生间 2.5kN/2m;走廊 2.0kN/2m;楼梯 2.0kN/2m;m;阳台 2.5kN/2屋面(不上人)0.5kN/2m。
高层住宅课程设计结构计算书

1工程概况设计为17层高层住宅,采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构,条形承台和桩基础。
主体结构高度为51.00m,层高为3.0m,突出屋面电机房层高为3.6m,结构总高度为54.60m.该工程抗震设防烈度为6度,场地类别为Ⅱ类,设计地震分组为第二组,基本风压为0.50KN/m2,地面粗糙度为c类,基本雪压为S=0.45KN/m2.2主体结构布置该剪力墙结构平面简单、规则、对称,凸出,凹进尺寸符合规范要求;结构侧向刚度沿竖向变化均匀,无刚度突变;结构高宽比为H/B=51/13.04=3.91<6,可知每个独立墙段的高宽比均大于2,且墙肢长度均小于8m,剪力墙门窗洞口上下对齐成列布置,形成明确的墙肢和连梁。
选用现浇楼板,各层楼板厚度均为120mm.基础选用受力较好的桩形基础。
由于桩形基础及其上部结构的层刚度不同,故上部结构的嵌固部位可取至承台顶部(±0.000)。
2.1 材料选用及剪力墙截面尺寸的确定。
剪力墙结构的混凝土强度等级:1-8层选用C30,其余选用C25;钢筋采用HPB235级和HRB400级。
剪力墙的厚度,按二级抗震等级设计时不应小于楼层高度的1/20,且不应小于160mm,本工程剪力墙采用双排配筋,剪力墙截面厚度均取为200mm. 2.2 剪力墙的类型判别及刚度计算根据抗震设计的一般原则,对结构的两个主轴方向进行抗震计算,(假定结构无扭转)根据《高层规程》,在计算剪力墙结构的内力和位移时,可以考虑纵横墙的共同作用,为简化计算,不考虑纵横墙的共同工作。
2.2.1剪力墙的类型判别由图可知YSW-1,YSW-3,YSW-7,YSW-8,YSW-16,YSW-18均为整截面墙,本例外墙门洞口的高度为2100mm,外墙窗洞口高度为1800mm,则外墙门洞口处的连梁高度为1800mm,窗洞口的连梁高度为1200mm,内墙门洞口的高度均为2100mm,则内墙门洞口处的连梁刚度均为900mm,各片剪力墙截面特征列于表1中,各片剪力墙的折算惯性矩分别查表,其中连梁的计算跨度及折算惯性矩按公式计算,根据表1和表2的计算结果,按公式可求得各片剪力墙的整体工作系数α,再根据α及墙肢惯性矩比In/I 与ζ的关系,可进行各片剪力墙类型的判别。
高层建筑毕业设计计算书

1.建筑设计1.1建筑概况1、设计题目:接待中心2、建筑面积: 5300㎡3、建筑总高度:16.950m(室外地坪算起)4、建筑层数:五层5、结构类型:框架结构1.2工程概况:该旅馆为五层钢筋框架结构体系,建筑面积约5300m2,建筑物平面为L字形。
走廊宽度2.7m标准层高3.3m,室内外高差0.45m,其它轴网尺寸等详见平面简图。
1.3设计资料1、气象条件本地区基本风压 0.40KN/㎡,基本雪压0.35KN/㎡2、抗震烈度:7度3、工程地质条件第一层填土:土质松软,结构不匀,不应作拟建建筑物得天然地基,土层厚度0.4~1.0m。
第二层粘土:fak=200kpa,Es=0.8kpa,土质结构均匀,属于偏高强度,中偏低压缩性土层,可作天然地层。
土层厚度2.5~3.5m。
第三层粉质粘土:f ak=300kpa,Es=13.5kpa,土质结构均匀,属于高强度低压缩性土层,可作天然地基,未钻透。
地下水位:钻探未见地下水。
3.天气条件最高气温41.3℃,最低气温-14.9℃。
风向:常年北,东风,夏季南、东南。
降雨量:全年1203.1mm,1小时最大降雨量93.6mm,年相对湿度70%~80%。
4.屋面做法:防水层:二毡三油或三毡四油结合层:冷底子油热马蹄脂二道保温层:水泥石保温层(200mm厚)找平层:20mm厚1:3水泥砂浆结构层:80mm厚预应力空心板板底抹灰:粉底15mm厚5.楼面做法:地面砖(0.55KN/㎡)80㎜厚预应力空心板粉底(或吊顶)15mm厚6.±0.000以下,外墙体均作防潮处理,做法如下:20厚1:2.5混合沙浆;SBS改性沥青防水卷材一道卫生间楼地面较本层楼低20mm,并做1%坡面向地漏。
7 .所有埋入木构件均做防腐处理,所有外露铁件均做防锈处理,所有穿屋面管道必须予8.材料梁、柱、板统.一采用混凝土强度等级为C30,纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235,板筋采用HPB235级钢筋1.4建筑要求建筑等级:耐火等级为Ⅱ级抗震等级为Ⅲ级设计使用年限50年1.5采光、通风、防火设计1、采光、通风设计在设计中选择合适的门窗位置,从而形成“穿堂风”,取得良好的效果以便于通风。
钢框架结构计算书毕业设计

摘要该计算书为滨岛医疗中心门诊楼建筑方案及钢框架结构设计计算书,本设计依据建筑方案及给出的结构类型。
参照规范有《建筑结构荷载规范》(GB 建筑方案、结构平面布置、结构计算简图确定、荷载统计、内力计算、内力组合、主、次梁、柱选取及布置连接截面验算以及节点设计、楼梯设计、基础设计、工程概预算。
结构类型为钢框架结构,梁、柱为钢梁、钢柱,板为组合楼板,柱脚采用埋入式,楼梯为板式钢筋混凝土楼梯、基础采用锥形独立基础。
本计算书中列出了框架在恒荷载、活荷载、地震荷载、风荷载作用下的弯矩、剪力、轴力图以及内力组合表。
关键词结构设计;钢框架;独立基础;医用建筑AbstractThe calculations for the BinDao medical center clinic building steel frame building solutions and design calculations, based on the design and construction program structure given type. Design process based on structural loads standard calculation. The main work to complete the structure diagram layout and calculation of the identification, load statistics, internal force calculation and combination of primary and secondary beams and floor cross-section design and checking, node connection design, staircase design, basic design as well as project budget.Type of structure is steel frame structure, beams, columns of steel beams, steel columns, plates of composite slabs, column foot buried, reinforced concrete slab staircase stairs, independent foundation with a tapered base. Meanwhile, The calculations in the framework of the book lists the dead load, live load, seismic loads, wind loads bending moment, shear, axial force, and force combination table.Keywords Structural Design; Steel Frame;single footing medical building;目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论.. (1)1.1课题背景 (1)1.2内容提要 (1)第2章工程概况及结构布置 (2)2.1工程概况 (2)2.1.1设计资料 (2)2.1.2结构选型 (2)2.2结构布置 (2)2.2.1框架计算简图 (2)2.2.2截面初选 (2)2.2.3材料初选 (3)第3章荷载统计 (6)3.1屋面及楼面永久荷载标准值 (6)3.2楼面积屋面可变荷载标准值 (6)第4章截面设计 (7)4.1组合楼板设计 (7)4.1.1施工阶段验算 (9)4.1.2使用阶段验算 (10)4.2次梁设计 (11)4.2.1次梁1设计—采用塑性理论计算 (11)4.3截面初选及线刚度计算 (20)4.3.1截面初选 (20)4.3.2框架梁柱的线刚度计算 (20)第5章楼梯设计 (21)5.1楼梯示意图 (21)5.2基本资料 (21)5.3计算过程 (22)5.3.1楼梯设计 (22)5.3.2平台板设计 (23)5.4计算结果 (23)5.4.1梯板 (23)5.4.2平台板 (23)5.4.3平台梁 (24)第6章一品框架的受荷计算 (26)6.1重力荷载代表值 (26)6.2横向框架侧移刚度计算 (28)6.3横向水平地震作用下框架内里和侧移计算 (29)6.3.1水平地震作用及地震剪力计算 (30)6.3.2水平地震作用下位移验算 (32)6.3.3水平地震作用下横向框架内力计算 (33)6.4横向风荷载作用下框架结构的内力计算 (38)6.4.1风荷载标准值计算 (38)6.4.2风荷载作用下框架的内力计算 (39)6.4.3竖向荷载作用下框架结构的内力计算 (44)第7章内力组合 (51)第8章构件截面验算 (58)8.1框架柱 (58)8.2框架梁 (60)8.3节点抗震验算 (61)第9章节点设计 (63)9.1梁柱连接计算 (63)9.2次梁与主梁的铰接连接设计 (65)9.2.1底层B轴处梁梁节点 (65)9.3柱柱连接节点设计 (66)9.3.1拼接连接计算 (67)9.4柱脚节点设计 (70)9.4.1第一组内力 (70)9.4.2第二组内力计算 (74)第10章基础设计 (75)10.1基础示意图 (75)10.2基本参数 (75)10.2.1依据资料 (75)10.2.2材料信息 (75)10.2.3基础冻深及埋深 (76)10.2.4荷载计算 (76)10.3基础尺寸的确定 (76)10.3.1持力层地基承载力确定 (76)10.3.2基底尺寸 (77)10.3.3验算持力层地基承载力 (77)10.4抗冲切验算 (77)10.5底板配筋验算 (78)第11章工程概预算 (79)11.1编制说明 (79)11.2工程造价 (79)结论 (81)参考文献 (82)致谢 (83)第1章绪论1.1 课题背景大学四年的生活即将伴随着毕业设计结束,而它也是我们四年学习成果的检验,是一次归纳总结,融会贯通我们四年所学知识的一次检验,通过这次毕业设计,使得我们更好的理论联系实际,提高我们运用理论知识的能力。
住宅楼毕业设计计算书

住宅楼毕业设计学校名称:洛阳电大学生姓名:**学生学号: *************班级: 09 秋专业:土木工程(本科)目录第一章毕业设计任务书................................................................................ - 2 -(一)、设计依据.. (2)(二)、建筑设计内容和要求 (2)(三)、结构设计 (2)第二章建筑设计总说明················································································ - 4 -一、设计依据。
(4)二、工程概况。
(4)三、尺寸及标高。
(4)四、墙身及砂浆。
(5)五、门窗和玻璃。
(5)六、室内外装修。
(5)七、防火设计。
(6)八、油漆。
(6)九、护角粉刷及滴水做法。
(6)十、其它。
(7)第三章结构设计总说明················································································ - 8 -一、设计依据。
高层钢结构住宅建筑设计 毕业设计

防火措施: 采用防火 涂料、防 火板等材 料,提高 建筑防火 性能
抗震设计: 采用抗震 设计,提 高建筑抗 震性能
节能环保: 采用节能 材料、节 能设计, 降低建筑 能耗
结构优化: 采用结构 优化设计, 提高建筑 整体性能
高层钢结构住宅建筑设计实践
04
设计案例介绍
案例名称: 上海中心大 厦
设计特点: 超高层、钢 结构、绿色 建筑
施工图的绘制
绘制步骤:确定设计意图、绘制草图、绘制施工图 设计意图:满足建筑功能、结构安全、美观舒适 绘制草图:根据设计意图,绘制初步草图 绘制施工图:根据草图,绘制详细的施工图,包括平面图、立面图、剖面图等
高层钢结构住宅建筑的结构安全与 耐久性
05
结构安全性的保障措施
采用高强度钢材,提高结构承载能力 优化结构设计,减少应力集中和变形 加强连接节点设计,提高结构整体性 采用耐腐蚀、耐火、耐久性好的材料和涂层 定期进行结构检测和维护,及时发现和处理安全隐患
设计理念: 以人为本, 注重环保和 可持续发展
设计难点: 抗震、防火、 节能、环保
设计成果: 获得多项国 际大奖,成 为全球瞩目 的地标性建 筑
设计方案的制定
确定设计目标:满足居住需求,提高居 住品质
确定设计流程:方案设计、初步设计、 施工图设计、施工阶段
确定设计原则:安全、经济、美观、 环保
确定设计内容:结构设计、建筑设计、 设备设计、景观设计
耐久性的考虑因素
钢材的耐 腐蚀性: 选择耐腐 蚀性强的 钢材,如 不锈钢、 镀锌钢等
钢材的强 度和刚度: 选择高强 度、高刚 度的钢材, 如高强度 钢、高强 螺栓等
钢材的焊 接性能: 选择焊接 性能好的 钢材,如 低碳钢、 低合金钢 等
本科毕业设计高层建筑结构设计计算书

本科毕业论文(设计)题目多层教学楼学生姓名马乐专业名称土木工程指导教师郭波2006年05月20日目录第一部分:设计总说明摘要1、建筑设计 (6)1.1 建筑说明1.2 方案设计1.3建筑材料及做法2、结构设计 (7)2.1 结构说明2.2 结构计算2.2.1风荷载作用2.2.2竖向荷载作用(恒载及活载)2.2.3 内力组合2.2.4 配筋计算2.3现浇板式楼梯设计2.4 现浇厕所楼面板设计2.5 基础设计3、设计总结 (13)多层教学楼设计[ 马乐土木建筑工程系湖北省孝感学院 432100 ][摘要]:本设计为某多层教学楼工程设计的整体过程。
按照设计任务书依据现行《建筑设计规范》和《结构设计规范》,完成本设计。
设计分为建筑设计和结构设计两大部分。
建筑部分包括建筑设计要点、建筑平面设计、立面设计和剖面设计等。
结构设计选择钢筋混凝土框架结构中的一榀框架进行设计计算,主要包括结构选型(包括楼板、屋面板、楼梯等);结构布置方案;选用有代表性的单元确定计算简图、导算荷载、进行内力分析和内力组合,对构件进行截面配筋设计;根据工程地质资料,对基础进行设计;用结构分析软件(PKPM)进行验算,并对手算和电算结果进行比较分析。
最后完成了建筑平面图、结构布置图、梁柱配筋图、基础计算等。
[关键词]:建筑设计结构设计框架结构[Abstract]:This design is for the whole of engineering design of teaching building .According to design specifications, according to the current《design specification of the building》and 《design specification of the structure》,I finish the designing. Design include two major parts of architectural design and structural design, The part of building including architectural design main point, planar design of the building, elevation is designed and designed etc. I choose one of reinforced concrete frame structure to design, it mainly includes the selection of structure (includes floor, roof board, stair, etc.); Layout of structure; I select the representative unit to confirm sketch of calculating, Compute its load and carry on internal force analysis and cabinet; According to the geological materials of the project, I design the foundation; go on checking with structure software (PKPM), and carry on checking by comparing manpower calculating and computer calculating. Finally, I finished structural plans, a table of beams and columns ,a footing plan and pile foundation drawing.[Key words]:Building construction design Structure design Frame structure1、建筑设计1.1 建筑说明本工程为拟建某多层教学楼,该工程最高处为五层,普通教室,办公室,会议室层高均为3.6m,并带有阶梯教室(两层),层高4.8m。
五层钢结构本科毕业设计计算书(2016毕业)

(本科毕业设计计算说明书学校代码: 10128学号: 201210606007题 目:宣化县某教学楼建筑结构设计 学生姓名:hao 学 院:土木工程学院 系 别:建筑工程系 专 业:土木工程专业(建筑工程方向) 班 级:土木12-3班 指导教师:赵燕茹 教授摘要本文为宣化县某教学楼建筑结构设计计算说明书。
该建筑层数5层,层高3.3m,建筑总面积53462m,结构体系为无支撑钢框架体系,结构安全等级三级,设计使用年限50年。
设计基本加速度0.15g,建筑场地类别Ⅱ类,设计地震分组第二组。
设计分为建筑设计和结构设计两部分。
计算书包括结构布置,截面初选,计算简图,荷载计算,内力计算,内力组合,截面验算,节点设计,楼梯设计,雨篷设计,次要构件设计和基础设计。
该结构采用纵向框架承重体系,选取第4榀框架为代表框架进行计算。
钢材为Q235B,框架柱选用焊接箱型截面,框架梁选用窄翼缘轧制H型钢,楼板选用非组合楼板,选用YXB42-215-645(B)压型钢板,梁柱节点采用栓焊连接,基础采用柱下独立基础和柱下联合基础。
关键词:钢框架,结构设计,教学楼设计。
AbstractThis article focuses on a university for xuanhuaxian teaching building structure design.m, structure The building layers 5 floor, the height of 3.3 m, total construction area of 53462system of no support for steel frame, seismic rating of Ⅲ, designed durable years of 50 years. The design basic acceleration is 0.15g.Class II of building site classification. The design earthquake group is second. The design includes architectural design and structural design.The calculation includes structural arrangement, sectional primaries, calculation diagram, load calculation, calculation of internal forces, internal force combination, section checkup,node design, staircase design, awning design, Secondary Component Design and foundation design.The structure use longitudinal frame load .It is a representative for calculating 4 cross. The brand of steel is Q235B. Frame column adopts welded box section. Frame beam adopts rolling h-beam. Floor adopts pressed steel plate YXB-42-215-645(B). Beam-column joints adopts bolt-weld joint. The foundation adopts Independent and joint basis.Key words: steel frame, structural design, teaching building design目录引言................................................................................................................................................. - 1 -第一章结构设计方案概述........................................................................................................... - 2 -1.1设计依据........................................................................................................................... - 3 -1.2设计说明........................................................................................................................... - 3 -1.2.1屋面(不上人屋面)............................................................................................ - 3 -1.2.2楼面:.................................................................................................................... - 3 -1.2.3门窗........................................................................................................................ - 4 -1.2.4墙体........................................................................................................................ - 4 -1.3结构形式........................................................................................................................... - 4 -1.4 材料选用.......................................................................................................................... - 4 -1.5主要参数及结构计算方法............................................................................................... - 4 -第二章结构布置及截面初选....................................................................................................... - 5 -2.1 计算单元确定.................................................................................................................. - 5 -2.2结构构件截面初选........................................................................................................... - 5 -2.2.1梁截面按跨高比初估:........................................................................................ - 5 -2.2.2柱截面按中柱初估:............................................................................................ - 6 -2.2.3压型钢板................................................................................................................ - 6 -2.2.4结构构件初选截面参数........................................................................................ - 7 -第三章框架梁柱刚度计算......................................................................................................... - 7 -3.1 层间侧移刚度计算.......................................................................................................... - 7 -3.1.1梁线刚度计算........................................................................................................ - 7 -3.1.2柱线刚度计算........................................................................................................ - 8 -......................................................................................................................................... - 8 -3.1.3柱侧移刚度计算.................................................................................................... - 9 -第四章荷载计算......................................................................................................................... - 10 -4.1屋面均布荷载(不上人屋面) .......................................................................................... - 10 -4.1.1恒载...................................................................................................................... - 10 -4.2.2 活载:................................................................................................................. - 11 -4.2楼面均布荷载:............................................................................................................. - 11 -4.3构件自重......................................................................................................................... - 12 -4.3.1 柱......................................................................................................................... - 12 -4.3.2梁.......................................................................................................................... - 12 -4.3.3墙体...................................................................................................................... - 12 -4.4重力荷载代表值计算..................................................................................................... - 13 -4.5地震作用计算................................................................................................................. - 14 -4.5.1 结构自振周期1T计算......................................................................................... - 14 -4.5.2水平地震作用分析.............................................................................................. - 15 -第五章内力计算......................................................................................................................... - 18 -5.1水平地震作用下框架内力计算(采用D值法)........................................................ - 18 -5.1.2框架柱端弯矩计算.............................................................................................. - 19 -5.1.3框架梁端弯矩、剪力及框架柱轴力计算.......................................................... - 20 -5.1.4地震作用下框架内力图...................................................................................... - 21 -5.2竖向荷载作用下框架结构内力..................................................................................... - 22 -5.2.1恒载作用下计算简图及活荷载作用下计算简图.............................................. - 23 -5.2.2竖向荷载作用下梁固端弯矩计算...................................................................... - 25 -5.2.3梁、柱分配系数计算.......................................................................................... - 26 -5.2.3竖向荷载作用下框架弯矩计算.......................................................................... - 27 -5.2.4竖向荷载作用下梁端剪力.................................................................................. - 33 -5.3横向框架的内力组合.................................................................................................... - 35 -第六章截面设计......................................................................................................................... - 39 -6.1构件验算........................................................................................................................ - 39 -6.1.1框架梁验算.......................................................................................................... - 39 -6.1.2框架柱验算.......................................................................................................... - 41 -6.2节点设计........................................................................................................................ - 43 -6.2.1框架梁柱节点验算.............................................................................................. - 43 -6.3次梁设计................................................................................................................ - 45 -6.3.1主次梁节点设计.................................................................................................. - 46 -6.4.1柱脚栓钉计算...................................................................................................... - 47 -6.4.2钢柱埋入段四周配筋计算.................................................................................. - 48 -第七章框架结构构件的设计..................................................................................................... - 49 -7.1组合板设计..................................................................................................................... - 49 -7.1.1荷载及内力计算.................................................................................................. - 49 -7.1.2压型钢板验算(施工阶段).............................................................................. - 51 -7.1.3非组合板验算(使用阶段).............................................................................. - 51 -7.1.4斜截面抗剪验算.................................................................................................. - 52 -7.1.5支座负弯矩配筋计算.......................................................................................... - 52 -7.1.6挠度计算.............................................................................................................. - 53 -7.2楼梯设计......................................................................................................................... - 53 -7.2.1梯板设计.............................................................................................................. - 54 -7.2.2平台板设计.......................................................................................................... - 55 -7.2.3 平台梁设计......................................................................................................... - 56 -7.2.4梯柱设计.............................................................................................................. - 56 -7.3雨蓬设计......................................................................................................................... - 57 -7.3.1雨蓬结构布置及计算简图.................................................................................. - 57 -7.3.2荷载计算.............................................................................................................. - 58 -7.3.3内力计算.............................................................................................................. - 58 -7.3.4截面和节点设计.................................................................................................. - 59 -第八章基础设计......................................................................................................................... - 60 -8.1底层边柱基础设计......................................................................................................... - 60 -8.1.1 确定基础底边尺寸............................................................................................. - 60 -8.1.2 基底反力验算:................................................................................................. - 61 -8.1.3 基础抗冲切验算................................................................................................. - 62 -8.1.4 基底配筋计算..................................................................................................... - 63 -8.2底层中柱基础设计......................................................................................................... - 64 -8.2.1 确定基础底边尺寸............................................................................................. - 64 -8.2.2 基底反力验算:................................................................................................. - 66 -8.2.4 基底配筋计算..................................................................................................... - 68 -8.3地梁设计......................................................................................................................... - 69 -8.3.1截面初选.............................................................................................................. - 69 -8.3.2荷载计算及内力计算.......................................................................................... - 70 -8.3.3配筋计算.............................................................................................................. - 70 -结论............................................................................................................................................... - 72 -参考文献....................................................................................................................................... - 73 -谢辞............................................................................................................................................... - 74 -引言近年来,钢结构在中国得到了广泛的应用和快速发展,大量钢结构新材料、新技术新工艺得到推广使用,已建成世界上规模最大、难度最高的多项钢结构工程,钢结构已成为建筑业发展的主要方向,展现出良好的发展前景。
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多高层钢结构住宅方案设计1、工程概况1.1工程名称:雅居乐多高层钢结构住宅;1.2建设地点:东莞市区某地;1.3工程概况:场地大小为30m×30m,8~12层,建筑总高度不超过40m,室内外高差为0.3m,设计使用年限为50年;1.4基本风压:0ω=0.8kN/m2,地面粗糙程度为C类;1.5抗震要求:抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为8度,Ⅱ类场地土,设计地震分组为第一组。
2、场地土层情况表2-1 场地土层情况33.1建筑布置3.1.1首层建筑平面图如下图3-1所示,首层平面设计为大空间的形式,可以用此空间做为店面,即商住两用住宅。
中间设计为过道、楼梯和电梯。
由过道和墙把首层建筑分开为四个大空间,作为四爿店。
由于商业的要求,首层平面将进行比较豪华的装修,例如钢柱将外包为方柱,而墙也做成玻璃幕墙与装饰墙混合的形式。
此外,门也将用比较好看的旋转门,以吸引顾客。
图 3-1 首层建筑平面图3.1.2标准层平面图如下图3-2所示,标准层平面设计为商品房,以中间两墙为分隔墙,分为四户。
朝北两户面积较小,内设一个客厅,四个卧室,两个卫生间,一个厨房,一个阳台(左右侧阳台以一墙分开)。
而朝南两户面积较大,内设一个客厅,五个卧室,一个书房,一个厨房,两个卫生间,一个杂物间,一个独立阳台。
此外,左右两户为于中间墙对称。
图 3-2 标准层平面图3.1.3顶层平面图如下图3-3所示,顶层设计为空旷的天台,外围有1.2m的女儿墙,屋檐外挑500mm。
图3-3 顶层平面图3.1.4剖面图图3-4 剖面图1图3-4 剖面图23.1.5立面图图3-5 南立面图3.2结构布置如下图3-4所示,结构布置为纯框架结构,主梁与柱刚接,由于建筑设计中布置了许多轻质ALC隔板,为满足结构需要,布置连续次梁。
由于结构比较规则,且受力也比较对称,次梁与主梁连接采用刚接方式。
图3-4 标准层结构布置图图3-5 顶层结构布置图4、初步设计 4.1建筑做法1)屋面做法:压型钢板混凝土组合楼板,20mm 石灰砂浆抹底,20mm 水泥砂浆找平,100~140厚(2%找坡)膨胀珍珠岩保温层,八层作法防水层(三毡四油上铺小石子)。
2)墙身做法:外墙采用150mm 厚ALC 板,分户墙等要加支撑的墙选用混凝土空心小砌块,内隔墙采用100mm 厚ALC 板,计算自重3/5.6m kN3)楼盖做法:楼盖采用压型钢板混凝土组合楼板,压型钢板上的混凝土选取100mm 。
4)门窗做法:门为木门,自重0.2 kN/m2,窗为钢窗玻璃窗,自重0.4 kN/m2。
4.2屋盖做法压型钢板采用国产压型钢板YX70-200-600。
下面查《建筑结构荷载规范》(GB50009_2001)进行荷载计算。
由于屋面为上人的屋面,取标准值为2/0.2m kN 。
恒荷载标准值 20厚水泥混凝土找平2/46.02302.0m kN =⨯100~140厚(2%找坡)膨胀珍珠岩 2/084.072)16.008.0(m kN =⨯÷+八层作法防水层 2/4.0m kN100mm 厚钢筋混凝土楼板 2/5.2251.0m kN =⨯ 20mm 厚石灰砂浆抹底 2/34.01702.0m kN =⨯ 压型钢板自重2/136.0m kN------------------------------------------------------------------------------------------------------- 小计 2/92.3m kN荷载设计值2/5.78.270.40.24.192.32.1m kN q g =+=⨯+⨯=+4.3楼盖做法根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001),民用建筑楼面均布活荷载标准值亦取2/0.2m kN 。
恒荷载标准值 水磨石面层2/65.0m kN20厚水泥混凝土找平2/46.02302.0m kN =⨯100mm 厚钢筋混凝土楼板 2/5.2251.0m kN =⨯20mm 厚石灰砂浆抹底 2/34.01702.0m kN =⨯压型钢板自重2/136.0m kN-------------------------------------------------------------------------------------------------小计2/09.4m kN2/71.70.24.109.42.1m kN q g =⨯+⨯=+确定荷载设计值时考虑两种情况:活荷载效应控制和恒荷载效应控制,取大者。
故,在此取2/71.7m kN q g =+。
4.4材料验算查压型钢板规格表,压型钢板强度2/205mm N f =,面积21668mm A p =,压型钢板自重2/136.0mm kN ,464.100cm I ef =,337.27cm W ef =,混凝土选用C20,面层自重为2/11.1m kN ,重心距底板高度为mm 4.41。
平均板厚度为:mm mm mm mm mm mm 1211000)702)5070(51000100(=÷⨯÷+⨯+⨯ 计算简图:由于施工阶段板块还未拼接完成,故分为一块一块,可视其为结构为简支单向板,而在结构布置中,mm l 2100max =。
图4-1 计算简图施工阶段: 恒载 m kN g g k /79.3)136.025121.0(2.12.11=+⨯⨯=⨯=活载 mkN q q k /4.10.14.14.11=⨯=⨯=弯矩()()m kN l q g M ⋅=⨯+⨯=+=86.21.24.179.3818122max 111使用阶段 恒载 2/91.409.42.1m kN g =⨯= 活载 2/80.20.24.1m kN q =⨯=弯矩 ()()m kN l q g M ⋅=⨯+⨯=+=25.41.280.291.4818122max剪力()()kN l q g V 10.81.280.291.42121max 11=⨯+⨯=+=压型钢板验算(施工阶段) 抗弯强度mkN m kN f W M ef ⋅>⋅=⨯⨯==86.216.52051037.273挠度计算()()mml mm I E l q g efs k k 5.10200210020042.91064.1001006.21.280.291.438453845min 8544===<=⨯⨯⨯⨯+=+=-υυ组合板验算(使用阶段) 抗弯强度01007041.4128.6()h mm =+-= 166820535.62()10009.6p ccA f x mm h bf ⨯===<⨯组合截面塑性中和轴在压型钢板顶面以上00.8()0.82051668(128.635.62/2)230.3() 6.23()p xM fA h kN m kN m =-=⨯⨯⨯-=>斜截面抗剪承载力每个肋平均宽度 (50+70)/2=60(mm )00.70.7 1.10(560)128.629.7()9.92()t V f bh kN kN ==⨯⨯⨯⨯=>4.5板的设计按弹性设计。
计算简图由结构平面布置图知,楼板最长跨度为十四跨,而由于结构力学知识知,在中间跨部分,弯矩基本相等,而图中中间跨的跨度没有很大的变化,故化为五跨的简图来计算。
中间跨取最大长度mm l 1900max =。
表4-1 五跨计算表由表知,最大内力如下:2/91.409.42.1m kN g =⨯=,2/8.20.24.1m kN q =⨯=弯矩m kN ql gl M ⋅=⨯⨯+⨯⨯=+=39.29.18.21.09.191.4078.01.0078.022221 m kN ql gl M b ⋅=⨯⨯-⨯⨯-=--=40.29.18.2053.09.191.4105.0053.0105.02222剪力kN qlgl M b 05.69.18.2447.09.191.4394.0447.0394.0=⨯⨯+⨯⨯=+=4.6次梁的设计内隔墙采用100mm 厚ALC 板,计算自重3/5.6m kN ,即化为线性均布荷载为m kN /95.1100.0000.35.6=⨯⨯,暂不考虑次梁自重。
4.6.1荷载设计值恒荷载设计值: 板传来恒荷载 m kN /31.101.22.109.4=⨯⨯ ALC 板自重m kN /95.1100.0000.35.6=⨯⨯-------------------------------------------------------------------------------------------------小计m kN /26.12活荷载设计值 m kN /88.51.28.2=⨯4.6.2计算简图由于跨度变化比较大,不应采用等跨度连续梁,但为方便手算,取最长跨度3.3m 作为等跨连续梁进行手算。
计算简图如下:图4-2 恒载标准值分布图图4-3 活载标准值分布图弯矩m kN l q g M ⋅=⨯+⨯=+=4.153.3)88.526.12(078.0)(078.0221 m kN l q g M b ⋅-=⨯+⨯-=+-=7.203.3)88.526.12(105.0)(105.022剪力kN lq g M b 6.233.3)88.526.12(394.0)(394.0=⨯+⨯=+=4.6.3最不利荷载当考虑最不利荷载时,如下组合可得到最大正弯矩、最小负弯矩和最大剪力:4.6.3.1最大正弯矩:图4-4 最大正弯矩分布图mkN ql gl M ⋅=⨯⨯+⨯⨯=+=82.163.388.5100.03.326.12078.0100.0078.02222max 正,4.6.3.2最大支座负弯矩和最大剪力:图4-4 最大支座负弯矩和最大剪力分布图mkN ql gl M ⋅-=⨯⨯-⨯⨯-=--=64.213.388.5119.03.326.12105.0119.0105.02222max 负,kNql gl V 55.363.388.5620.03.326.12606.0620.0606.0max -=⨯⨯-⨯⨯-=--=考虑到内力组合时梁的最不利内力组合多是:恒荷载+活荷载+风荷载,将计算弯矩乘上1.2的放大系数,可得36max 4.1207812150.11064.212.1mm f M W f W M x nx nx x x =,⨯⨯⨯=≥≤γγ可选用96100150⨯⨯⨯HM ,3334.120781140000140W mm mm cm nx >==,理论重量为m kg /4.21,化为线性荷载为:m kN /21.010008.94.21=÷⨯,此时,恒荷载设计值为:m kN /47.1221.026.12=+。