某综合楼钢结构框架设计(⑤轴).doc
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1、精选资料 本科毕业设计(论文)题目:某综合楼钢结构框架设计(轴) 学 院 土木与交通学院 专 业 土木工程 学生姓名 学生学号 指导教师 提交日期 2014 年 6 月 5 日 可修改编辑摘 要本文的毕业设计主要讲述了某综合楼的结构设计过程。本综合楼的设计采用钢框架设计,建筑主体层数为4层,建筑总高度,总建筑面积。本方案主体结构为双向承重框架。设计内容包括压型钢板-混凝土组合楼板设计、组合次梁设计、梁柱截面初选、竖向荷载作用下的框架内力计算、风荷载作用下的框架内力计算、地震作用下的框架内力计算、框架主梁的内力组合、框架柱的内力组合、框架梁柱构件的验算、主次梁节点设计、框架梁与框架柱节点设计和柱
2、脚设计等。本次结构设计以手算,电算辅助,因此计算中采用了很多手工计算简化方法。在内力计算中采用的主要计算方法有,竖向荷载作用内力计算的分层法、风荷载作用内力计算的D值法和地震荷载作用内力计算的底部剪力法。本次设计中的梁柱截面主要采用热轧H型钢,钢材选用Q235和Q345两种,螺栓采用10.9级高强螺栓,焊缝采用E43型和E50型焊条,手工焊,梁柱节点采用栓焊混合节点连接,主次梁节点采用高强螺栓铰接连接。根据小组内计算分工,本文的主要计算框架为-轴横向框架。整个方案设计基本符合设计和结构要求,具有一定得合理性。关键词:钢结构框架设计;压型钢板组合楼板;框架内力计算;梁柱节点连接AbstractT
3、he design includes profiled sheeting concrete composite slab, composite beam design design, Liang Zhu section primaries, the vertical load under the framework of internal force calculation, the wind load under the framework of internal force calculation, the effect of seismic internal force calculat
4、ion, internal force of frame beam combination, the internal force of the frame column, beam and column combination framework checking, primary and secondary beam node design, frame beam and column joints design and column design.The structure design of hand count, computer-aided calculation, so the
5、simplified methods are employed in many manual calculation. The main method used in the calculation of internal forces in the calculation of internal forces, stratification, wind load calculation of internal forces of vertical loads and the D value of the bottom shear method to calculate method and
6、seismic load internal force.Beam column section in this design mainly uses the hot-rolled H section steel, steel with Q235 and Q345, the bolt adopts 10.9 grade high strength bolts, welds with E43 type and E50 type welding, manual welding, the welded bolted beam column joints connecting the nodes, no
7、des of beam and girder by high-strength bolt hinged connection. According to the calculation of division of labor within the team, this is the main computational framework - the axis transverse frame.Keyword: Design of the steel structure framework, Composite floor, Internal force calculation of the
8、 framework 目 录摘 要IAbstractII第一章 建筑方案说明11.1设计题目简介11.2设计资料11.2.1建筑设计11.2.2 工程概况:11.2.3工程条件11.2.4材料2第二章 结构方案说明32.1结构选型32.2 柱网布置3第三章 压型钢板组合楼板计算43.1压型钢板43.1.1压型钢板选择43.1.2压型钢板截面模量计算43.2混凝土层53.3施工阶段验算53.3.1荷载计算53.3.2抗弯强度验算63.3.3挠度验算63.4标准层组合楼板使用阶段验算63.4.1荷载计算73.4.2跨中截面受弯承载力验算73.4.3支座截面受弯承载力83.4.4斜截面抗剪强度验算8
9、3.4.5刚度和裂缝宽度验算83.4.6自振频率验算永久荷载标准值作用下的挠度:103.5楼面层组合楼板使用阶段验算103.5.1屋面层荷载计算113.5.2跨中截面受弯承载力验算113.5.3支座截面受弯承载力113.5.4斜截面抗剪强度验算123.5.5刚度和裂缝宽度验算123.5.6自振频率验算永久荷载标准值作用下的挠度:13第四章 组合次梁设计144.1组合次梁截面确定144.1.1钢梁初选154.1.2钢梁截面特性154.1.3组合梁截面特性计算164.2组合梁施工阶段验算194.2.1荷载计算194.2.2内力计算194.2.3抗弯强度验算194.2.4整体稳定性验算194.2.5
10、挠度验算204.3组合梁使用阶段验算204.3.1荷载计算204.3.3次梁局部稳定224.3.4组合梁承载力验算224.3.5连接件计算244.3.6挠度验算24第五章 梁柱截面初选275.1主梁275.2框架柱27第六章 竖向荷载作用内力计算286.1竖向恒荷载计算286.1.1恒荷载标准值286.1.2次梁传递给主梁的恒荷载计算306.1.3 -轴主梁所受恒荷载计算336.2竖向活荷载计算356.2.1活荷载标准值356.2.2次梁传递给主梁的活荷载计算356.2.3 -轴主梁所受活荷载计算376.3竖向恒荷载作用下的内力计算386.3.1横向框架主梁刚度计算386.3.2横向框架柱刚度
11、计算386.3.3主梁固端弯矩计算386.3.4竖向恒荷载作用弯矩分配396.3.5竖向恒荷载作用下的弯矩图436.3.6竖向恒荷载作用下的剪力图446.3.7竖向恒荷载作用下的轴力图456.4竖向活荷载作用下内力计算466.4.1竖向活荷载作用下的主梁固端弯矩466.4.2竖向活荷载作用弯矩分配466.4.3竖向活荷载作用下的弯矩图506.4.4竖向活荷载作用下的剪力图516.4.5竖向活荷载作用下的轴力图52第七章 风荷载作用下的内力计算537.1风荷载参数确定537.2风荷载标准值确定537.3柱的侧移刚度D值计算547.4柱剪力计算577.5柱反弯点计算587.6风荷载作用内力图597
12、.6.1风荷载作用弯矩图597.6.2风荷载作用剪力图607.6.3风荷载作用轴力图617.7框架结构水平位移计算62第八章 地震作用下的内力计算638.1水平地震标准值计算648.1.1总重力荷载计算658.1.2各层总重力荷载计算658.1.3各层水平地震作用标准值计算658.2各层柱剪力计算668.3地震作用下的内力图678.3.1地震作用下的弯矩图678.3.2地震作用下的剪力图688.3.3地震作用下的轴力图69第九章 内力组合709.1框架主梁内力组合709.2框架柱内力组合70第十章 梁柱构件验算7110.1框架主梁验算7110.1.1框架主梁截面特性7110.1.2框架主梁强度
13、验算7210.1.3框架主梁挠度验算7310.2框架柱验算7310.2.1框架柱截面特性7310.2.2截面稳定系数计算7410.2.3弯矩作用平面内稳定计算7610.2.4弯矩作用平面外稳定计算8010.2.5局部稳定计算8210.2.6抗震强柱弱梁验算82第十一章 梁柱节点设计8411.1节点设计8411.2梁柱连接强度验算8411.2.1梁翼缘连接强度验算8411.2.2螺栓抗剪强度验算8611.3极限承载力验算8711.3.2极限承载力验算9011.4节点域验算92第十二章 主次梁节点设计9412.1节点设计9412.1.1主次梁截面9412.1.2连接设计9412.2连接验算9412
14、.2.1选择计算构件9412.2.2螺栓抗剪验算9412.2.3焊缝验算94第十三章 柱脚设计9613.1柱脚尺寸确定9613.1.1基本尺寸确定9613.1.2底板宽度确定9613.1.3底板长度确定9613.1.4板底厚度确定9613.1.5靴梁板高度确定9713.2靴梁强度验算9813.2.1靴梁内力计算9813.2.2靴梁强度验算9813.3柱底剪力98第十四章 电算结果9914.1框架柱验算9914.1.1构件几何材料信息9914.1.2标准内力信息9914.1.3构件设计验算信息10014.2框架梁验算10114.2.1构件几何材料信息10114.2.2标准内力信息10214.2.
15、3构件设计验算信息10314.2.4、荷载组合分项系数说明,其中:10414.4电算结果与手算结果比较105结 束 语106致 谢107参 考 文 献108附录:内力组合表107第一章 建筑方案说明1.1设计题目简介本设计工程是建于广州城区的某商场。本工程建筑面积,建筑高度。各部分尺寸、材料及使用情况详见建筑图。1.2设计资料1.2.1建筑设计已完成建筑平面、立面、剖面、大样图等,详建施图。1.2.2 工程概况:工程名称:广州某多层综合楼工程位置:广州城区工程总面积: 建筑高度:建筑总高,共4层,一层层高,二至四层层高。结构形式:钢框架建筑等级:耐火等级,三级;耐久性等级,二级。1.2.3工程
16、条件基本风压:0.50 kN/m2,地面粗糙度:B类根据建筑抗震设计规范(GB50011-2001),广州地区的基本烈度为7度,抗震设防烈度为7度,设计基本加速度为0.10g,第一组(新规范)工程地质情况:拟建场地地形平坦,地下稳定水位距地坪-9.0m以下,土质分布具体情况见表1,类场地。建筑地层一览表 表1序号岩土分类土层深度(m)厚度范围(m)地基土承载力(kPa)桩端阻力(kPa)桩周摩擦力(kPa)1杂填土0.00.50.52粉土0.51.51.0120103中砂1.52.51.0200254砾砂2.5-6.54.03002400305圆砾6.5-12.56.0500350060注:地
17、下稳定水位距地表-9m,表中给定土层深度由自然地坪算起。1.2.4材料钢材:Q235B、Q345钢筋:HPB235(I)、HRB335(II)级、HRB400(III)级混凝土:C15C35砌体:加气混凝土砌块或轻质砖焊条依据设计规范根据所选用的钢材选取。第二章 结构方案说明2.1结构选型根据建筑功能需要,地质条件,荷载大小及性质,抗震设防要求,施工条件及材料供应情况,参照有关设计规范和建议,对该建筑进行结构体系选择。建议该建筑采用框架结构,进行标准层住宅的柱和梁、板布置。本工程可供选择的结构型式为框架结构、框架剪力墙结构。框架结构房屋,在一般情况下相邻柱之间应布置主梁,使房屋形成纵横两个方向
18、框架。一般来说,次梁较多、板块较小(板厚也较小),经济效果较好。但是,次梁太多有时会影响房屋的使用和美观。所以,梁的布置应从房屋使用、结构受力、经济、施工方便以及房屋标准高低综合考虑。如从结构受力和经济方面考虑,梁、板的跨度在经济跨度之内较好。一般情况下,墙下应布置梁,使墙荷载直接传给梁。如因特殊原因墙下不设梁时,应采取局部加强措施。当板上开洞时,如洞口较大(例如洞口边长1m),洞边也应布置次梁。如洞口较小,洞边可不布置次梁,而采取局部加强措施。综合各项因素,本综合楼采用钢结构框架方案。2.2 柱网布置图2-1 柱网布置图第三章 压型钢板组合楼板计算3.1压型钢板3.1.1压型钢板选择选取压型
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