钢结构毕业设计word

'毕业设计说明书本科毕业设计说明书题目：济南市某高新企业单位办公楼（方案四）院（部）：专业：班级：姓名：学号：指导教师：完成日期： 毕业设计说明书前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段。是深化、拓宽、综合教和学的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。通过毕业设计可以将以前学过的知识重温回顾，对疑难知识再学习，对提高个人的综合知识结构有着重要的作用。通过毕业设计,使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制、口头表达等各个方面得到综合训练，具备从事相关工作的基本技术素质和技能。钢结构框架是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。钢结构在施工过程中具有很大的优点，钢材的均质性能与同向性能都很好，是属于理想的弹性体，能够满足一般工程力学上的基本假定与施工要求。钢材它具有强度高、自重轻与刚度大的特点，因此钢结构建筑大多都是跨度大、超高与超重型建筑。钢材塑性高、韧性好、具有较大的变形能力，因此能更好的承受动力荷载。钢结构建筑工期较短，工业化程度较高，能够符合机械化程度较高与专业化生产的要求。随着社会的进步与发展，钢结构将会在各个领域得到更广泛的应用毕业设计的三个多月里，在指导老师的帮助下，经过查阅资料、设计计算、论文撰写以及图纸绘制，加深了对规范等相关内容的理解，巩固了专业知识，提高了综合分析、解决问题的能力。并熟练掌握了AUTOCAD和结构设计软件PKPM，基本上达到了毕业设计的目的与要求。框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，后面采用建筑结构软件PKPM进行电算,并将电算结果与手算结果进行了误差分析对比。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。 毕业设计说明书目录摘要···································IABSTRACT··································II第1章建筑方案说明····························11.1设计依据.................................................................11.2工程概况.................................................................11.3建筑设计.................................................................11.3.1功能布置..............................................................11.3.2技术设计..............................................................31.4构造做法.................................................................4第2章结构方案说明与计算·······················62.1工程概况.................................................................62.2框架计算简图及梁柱线刚度.................................................62.2.1初步估计截面尺寸......................................................62.2.2框架计算简图..........................................................72.2.3框架线刚度计算........................................................72.3荷载计算.................................................................82.3.1恒荷载标准值计算......................................................82.3.2活载标准值计算.......................................................102.3.3竖向荷载计算.........................................................102.3.4风荷载计算...........................................................152.4风荷载作用下的位移验算..................................................162.4.1侧移刚度D............................................................162.4.2风荷载作用下框架侧移计算.............................................172.5竖向荷载作用下的内力计算................................................18 毕业设计说明书2.5.1恒荷载作用下的内力计算（弯矩二次分配法）.............................182.5.2活载作用下的内力计算（满布活载，弯矩二次分配法计算）.................272.6水平荷载标准值作用下的内力计算..........................................352.7内力组合................................................................392.8结构构件验算............................................................482.8.1框架柱的验算.........................................................482.8.2框架梁的验算.........................................................552.9框架连接设计............................................................572.9.1梁与柱栓焊连接设计...................................................572.9.2次梁节点设计.........................................................582.9.3柱脚设计.............................................................592.10基础设计...............................................................612.10.1A（D）柱下独立基础设计..............................................612.10.2B、C柱下联合基础设计................................................642.11楼屋面计算.............................................................662.11.1屋面板计算...........................................................662.11.2楼面板计算...........................................................692.12楼梯设计...............................................................722.12.1楼梯段设计（底层）..................................................722.12.2平台板设计..........................................................742.12.3平台梁设计..........................................................762.13.雨棚计算...............................................................772.13.1荷载计算............................................................772.13.2内力计算............................................................782.13.3节点设计............................................................78第3章电算信息·······························793.1三维模型与荷载输入......................................................793.2SATWE运行及参数设置.....................................................81 毕业设计说明书3.3JCAD操作................................................................83结论····································86谢辞····································87参考文献··································88 毕业设计说明书摘要本工程为山东省济南市某高新企业办公楼新建工程，设计使用年限50年,结构主体采用钢框架结构，楼板、楼梯、电梯井采用钢筋混凝土现浇结构,主体六层，抗震设防烈度为6度，场地类别为II类。主导风向为西南风，基本风压0.45kN/m2，基本雪压0.30kN/m2。本设计选取⑫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：荷载统计，重力荷载代表值的计算，横向框架侧移刚度计算，风荷载作用下的位移验算，竖向荷载作用下框架内力计算，横向荷载作用下框架内力计算，框架的内力组合，框架梁、框架柱的强度及稳定性验算、框架梁柱节点的设计，柱下独立基础、标准层楼板、楼梯的配筋计算和平法施工图绘制。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1 毕业设计说明书JinanCity,ahigh-techenterpriseunitoffice buildings(schemeIV)ABSTRACTThisengineeringisanewconstructionforXINGAOofficebuildinginthecityofJinan,thedesignworkinglifeis50years.Themainstructuresuessteelstructure,thetypesof floor、stair、elevatorshaftadoptsthecast-in-placereinforcedconcretestructure.principalpartissix–story,seismicfortificationintensityis6degrees,forsitecategoryIIclass.Leadingthedirectionofthewindforsouthwest,thebasicwindpressureof0.45kN/m2,basicsnowpressureof0.30kN/m2Thisdesignerselectsthehorizontalaxisofthe12thasthecalculationunitforstructuralframework,hasconductedtheanalysisoftheforceinternal、combinationofinternalforces、preparationofconstructiondrawing.edcofhorizontal,verticalload.Thespecificisasfollows：Loadcombination,thecalculatingofgravityrepresentativevalues、horizontalframework’slateralmovementrigid、displacementcalculationunderwindload,Thecalculationofframework’sinernalforceforverticalloadandlateralload.Thecombinationofinternalforcesframework.Checkingthestrengthandstabilityofframebeamandframecolumn.Designthejointsoftheframebeam-column.ThereinforcementcalculationofthereinforcementofthefloorslabandthefloorofthestandardfloorunderthecolumnandconstructiongeneralplandrawingDuringthedesignprocess,theentirestructurehasstrictlyabidedbyrelatedprofessionaltechnicalspecificationrequest.Referencingtotherelevantinformationandthenewestnationalspecification,allaspectsofthedesignhasancomprehensivescientificconsiderationConscientiouslyimplementtheprinciplesof“safe、economic、applicable、beauty”.Keywords:steelframestructure;officebuilding;structuraldesign1 毕业设计说明书第1章建筑方案说明1.1设计依据（1）《设计任务书》（2）《办公楼建筑设计规范》（3）《建筑设计防火规范》（4）《民用建筑设计通则》（5）《房屋建筑制图统一标准》（6）《实用建筑设计手册》（7）《房屋建筑学》1.2工程概况（1）工程名称：济南市某高新企业办公楼（全钢框架结构）（2）工程位置：山东省济南市郊区（3）工程概况：工程总面积6200㎡，主体6层，局部7层，建筑总高25.8m，一层层高4.2m，二至六层每层层高3.6m，室内外高差0.45m（4）结构形式：钢框架（5）建筑物等级：耐火等级，三级；耐久性等级，二级（6）温度：济南年平均气温14.7℃。最冷月为1月，月平均气温为-0.4℃，最热月为7月，月平均气温为27.5℃。极端最低气温为-14.9℃，极端最高气温为40.5℃。（7）主导风向：主导风向西南、东北，其次是偏东、偏北和偏南，最少的是西北风，基本压ω0＝0.45kN/m2（8）雨雪条件：年平均降水量671.1mm，年日照时数2616.8小时，最大积雪深度22厘米设计使用年限50年，环境类别一类。不考虑抗震设防。1.3建筑设计1.3.1功能布置（1）平面设计本设计建筑平面为“一”字形，采用了内廊式组合形式。设计力求达到功能区分明确，使用方便，结构合理的要求，将楼梯、电梯置于建筑物中部。90 毕业设计说明书一层设置大会议室2间（每间面积约90㎡）；大办公室3间（每间面积约60㎡）；小办公室4间（每间面积约30㎡）；接待室1间（每间面积约60㎡）；文印室、控制室各一间（每间约30㎡）；楼梯两个、男女卫生间各两个、开水间、配电室、储藏室各一个（面积共约180㎡），一层平面布置见图1.3.1。图1.3.1一层平面布置图二层设置会客厅一间（每间面积约90㎡）；大办公室3间（每间面积约60㎡）；小办公室14间（每间面积约30㎡）；楼梯两个、男女卫生间各两个、开水间、配电室、储藏室各一个（面积共约180㎡），二层平面布置见图1.3.2。图1.3.2二层平面布置图三、四层各设置会客厅一间（每间约30㎡）；小会议室1间（每间面积约60㎡）；大办公室3间（每间面积约60㎡）；小办公室13间（每间面积约30㎡）；楼梯两个、男女卫生间各两个、开水间、配电室、储藏室各一个（面积共约180㎡），三、四层平面布置见图1.3.3。90 毕业设计说明书图1.3.3三、四层平面布置图五、六层各设置会客厅一间（每间约30㎡）；大办公室4间（每间面积约60㎡）；小办公室13间（每间面积约30㎡）；楼梯两个、男女卫生间各两个、开水间、配电室、储藏室各一个（面积共约180㎡），五、六层平面布置见图1.3.4。图1.3.4五、六层平面布置图整座建筑朝向为南北向，平面布置满足长宽比小于5，采用纵向4.8m，横向6.3m的柱距，满足建筑开间模数和进深的要求。（2）立面设计立面设计力求达到主体造型与城市环境相协调，充分体现办公建筑的风格特点，采用了竖线条方案，在立面上进行了局部的颜色变换，主要采用灰色，局部采用白色，以体现办公楼的庄重感。为了满足采光和美观要求，设置了较大面积的玻璃窗。1.3.2技术设计90 毕业设计说明书(1)防火设计本设计防火等级为三级。安全疏散距离满足房门至外部出口或封闭楼梯间最大距离小于35m，大房间设前后两个门，小房间设一个门，满足防火要求；室内消火栓设在走廊两侧，每层两侧及中间设3个消火栓，最大间距25m，满足间距50m的要求。(2)抗震设计本设计所处地区地震基本烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，地震分组为第三组，可以根据构造要求进行抗震设计。建筑的质量分布和刚度变化均匀，满足抗震要求。(3)防水设计①屋面防水屋面防水等级为二级，采用两道防水设防，屋面做法详见建筑总说明，屋面排水采用女儿墙外排水，具体做法见建筑做法总说明。②卫生间防水卫生间设置地漏，地面找坡2%，卫生间防水设计以不积水为原则。1.4构造做法（1）屋面做法—上人屋面①防水层（刚性）30厚C20细石混凝土防水②防水层（柔性）三毡四油铺小石子③找平层15厚水泥砂浆④找坡层40厚水泥石灰胶渣砂浆3‰找平⑤保温层80厚矿渣水泥⑥结构层现浇钢筋混凝土板（2）楼面做法——防滑大理石面砖①大理石面层，干水泥擦缝②30厚1：3干硬水泥砂浆结合层表面撒2厚素水泥③水泥浆结合层一道④120厚现浇钢筋混凝土楼板（3）外墙面做法——粉刷墙面①饰面层（柔性耐水腻子涂料）②抗裂防护层（10厚抹面胶浆复合玻纤网格布）③保温层（60厚EPS保温层板）90 毕业设计说明书④粘结层（10厚水泥专用胶黏剂+锚栓）⑤找平层（10厚1:3水泥砂浆找平）（4）内墙面做法——水泥砂浆抹面①找平层（10厚1:3水泥砂浆找平）②饰面层（10厚混合砂浆刮大白）（5）散水做法——细石混凝土散水（6）门窗：见建筑总说明90 毕业设计说明书第2章结构方案说明与计算2.1工程概况本工程为济南市某高新企业办公楼，柱网布置见图2.1.1所示，框架结构，一层层高4.2m，二至六层层高3.6m。图2.1.1柱网平面布置图（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1.4m左右的人工填土，以下为0.6m左右的粉质粘土，承载力的特征值为fak=150kN/㎡，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fak=190kN/㎡，将该层作为天然地基持力层。（2）全年主导风向：西南风基本风压为：0.45kN/㎡地面粗糙度：B类（3）基本雪压为：0.30kN/㎡（4）土壤标准冻深：0.5米（5）抗震设防烈度：6度（6）材料选用：混凝土强度等级为C30、C20，钢筋为HPB300，钢材采用Q345。2.2框架计算简图及梁柱线刚度2.2.1初步估计截面尺寸本工程受力构件均采用H型钢构件（1）柱截面尺寸初选根据底层柱长细比估算截面，初步估算基础埋深2.0m，基础高度0.95m，则底层柱l=（2.0-0.95)+0.45+4.2=5.7m柱截面尺寸根据长细比估计，初定长细比λ=100，柱子长为90 毕业设计说明书5700mm，可得i===5.7cm，查表选定底层柱截面为HW350×350×12×19，iy=8.84cm（2）梁截面初选框架主梁的高度根据跨度选用，h=(～)l=(～)×6300=420～315mm,查表选定主梁截面为HN300×150×6.5×9,次梁截面取用HN250×125×6×9。2.2.2框架计算简图框架的计算单元取⑫轴上的一榀框架计算。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基顶标高根据地质条件、室内外高差，暂时定为-1.5m，二层楼面标高为4.2m，故底层柱高为5.7m，其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高）均为3.6，框架的计算简图见图2.2.1所示。图2.2.1框架的计算简图2.2.3框架线刚度计算AB、CD跨梁线刚度：i=1.5EcI/L=1.5Ec×7350×10-8/6.3=1.75×10-5Ec(㎡)BC跨梁线刚度：i=1.5EcI/L=1.5Ec×7350×10-8/2.7=4.08×10-5Ec(㎡)标准层线刚度：i=1.5EcI/L=1.5Ec×40300×10-8/3.6=11.19×10-5Ec(㎡)底层柱线刚度：i=1.5EcI/L=1.5Ec×40300×10-8/5.7=7.07×10-5Ec(㎡)令框架主梁AB、CD线刚度i=1.0，则其余各杆件的相对线刚度为90 毕业设计说明书i´CD梁=4.08×10-5Ec/1.75×10-5Ec=2.33i´标准层柱=11.19×10-5Ec/1.75×10-5Ec=6.39i´底层柱=7.07×10-5Ec/1.75×10-5Ec=4.04以框架梁柱的相对线刚度作为计算各节点杆端弯剧分配系数的依据。2.3荷载计算2.3.1恒荷载标准值计算（1)屋面①防水层：（刚性）30厚C20细石混凝土防水1.0kN/㎡②防水层：（柔性）三毡四油铺小石子0.4kN/㎡③找平层：15厚水泥砂浆0.015×20=0.3kN/㎡④找坡层：40厚水泥石灰胶渣砂浆3‰找平0.04×14=0.56kN/㎡⑤保温层：80厚矿渣水泥0.08×14.5=1.16kN/㎡⑥结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12×25=3kN/㎡⑦装饰层：吊顶及挂荷载0.2kN/㎡合计6.62kN/㎡（2)各层走廊楼面10mm面层①面层：水磨石地面20mm水泥砂浆打底0.65kN/㎡素水泥浆结合层一道②结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12×25=3kN/㎡③装饰层：吊顶及挂荷载0.2kN/㎡合计3.85kN/㎡(3)楼面大理石面层，水泥砂浆檫缝①面层：大理石地面30厚1:3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥1.16kN/㎡水泥浆结合层一道②结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12×25=3kN/㎡③装饰层：吊顶及挂荷载0.2kN/㎡合计4.36kN/㎡(4)梁自重90 毕业设计说明书主梁自重：HN300×150×6.5×90.5+37.3×9.8×10-3=0.87kN/m次梁自重：HN250×125×6×90.5+29.7×9.8×10-3=0.79kN/m(5)柱自重柱子自重：HW350×350×12×190.5+137×9.8×10-3=1.84kN/m(6）外墙自重（刨去窗洞）240厚加气混凝土砌块0.24×7.5=1.8kN/㎡内面①找平层（10厚1:3水泥砂浆找平）0.01×20=0.2kN/㎡②饰面层（10厚混合砂浆刮大白）0.01×17=0.17kN/㎡外面①饰面层（柔性耐水腻子涂料）0.1kN/㎡②抗裂防护层（10厚抹面胶浆复合玻纤网格布）0.01×10=0.1kN/㎡③保温层（60厚EPS保温层板）0.06×0.5=0.03kN/㎡④粘结层（10厚水泥专用胶黏剂+锚栓）0.01×10=0.1kN/㎡⑤找平层（10厚1:3水泥砂浆找平）0.01×20=0.2kN/㎡合计2.7kN/㎡标准层外纵墙自重2.7×[（3.6-0.3）×4.8-1.5×1.8×2]/4.8+0.95=6.82kN/m标准层外横墙自重2.7×（3.6-0.3）=8.91kN/m底层外纵墙自重2.7×[（5.7-0.3-0.3）×4.8-1.5×1.8×2]/4.8+0.95=11.68kN/m底层外横墙自重2.7×（5.7-0.3-0.3）=13.77kN/m(7)内墙自重240厚加气混凝土砌块0.24×7.5=1.8kN/㎡内面①找平层（10厚1:3水泥砂浆找平）0.01×20=0.2kN/㎡②饰面层（10厚混合砂浆刮大白）0.01×17=0.17kN/㎡外面①找平层（10厚1:3水泥砂浆找平）0.01×20=0.2kN/㎡②饰面层（10厚混合砂浆刮大白）0.01×17=0.17kN/㎡合计2.54kN/㎡标准层内墙自重2.54×（3.6-0.3）=8.38kN/m90 毕业设计说明书底层内墙自重2.54×（5.7-0.3-0.3）=12.95kN/m(8)女儿墙自重240厚砖墙0.24×18=4.32kN/㎡内面①找平层（10厚1:3水泥砂浆找平）0.01×20=0.20kN/㎡②防水处理0.25kN/㎡外面①找平层（10厚1:3水泥砂浆找平）0.01×20=0.20kN/㎡②防水处理0.25kN/㎡合计5.22kN/㎡2.3.2活载标准值计算(1)屋面和楼面活荷载标准值上人屋面2.0kN/㎡办公室楼面2.0kN/㎡电梯机房7.0kN/㎡卫生间2.0kN/㎡楼梯3.5kN/㎡走廊2.5kN/㎡(2)雪荷载标准值Sk=1.0×0.30=0.30kN/㎡；准永久分区：Ⅱ。雪荷载不与活荷载同时组合，取其中的最不利组合，由于本工程雪荷载较小，荷载组合时直接取活荷载进行组合，而不考虑与雪荷载的组合。2.3.3竖向荷载计算竖向荷载下框架板传荷载示意图见图2.3.1所示90 毕业设计说明书图2.3.1竖向荷载下板传荷载示意图（1）A～B、C～D轴间框架梁①屋面板传荷载：（α==0.38）板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载，荷载的传递示意图如图2.3.1恒载：6.62×2.4×（1-2×0.382+0.383）×2=24.34kN/m活载：2.0×2.4×（1-2×0.382+0.383）×2=7.35kN/m②楼面板传荷载恒载：4.36×2.4×（1-2×0.382+0.383）×2=16.03kN/m活载：2.0×2.4×（1-2×0.382+0.383）×2=7.35kN/m梁自重：0.87kN/mA～B、C～D轴间框架梁均布荷载为：屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载=0.87+24.34=25.21kN/m活载=板传荷载=7.35kN/m楼面梁:恒载=梁自重+板传荷载=0.87+16.03=16.90kN/m活载=板传荷载=7.35kN/m（2）B～C轴间框架梁①屋面板传荷载:（α==0.28）90 毕业设计说明书板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载，荷载的传递示意图如图2.3.1恒载：6.62×1.35××2=11.17kN/m活载：2.0×1.35××2=3.38kN/m②楼面板传荷载恒载：3.85×1.35××2=6.50kN/m活载：2.5×1.35××2=4.22kN/m梁自重：0.87kN/mB～C轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=0.87+11.17=12.04kN/m活载=板传荷载=3.38kN/m楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=0.87+6.50=7.37kN/m活载=板传荷载=4.22kN/m（3）⑪～⑫轴边框架连梁①屋面板传荷载：板传至梁上的三角形等效为均布荷载，荷载的传递示意图如图2.3,1恒载：6.62×2.4×=9.93kN/m活载：2.0×2.4×=3.00kN/m②楼面板传荷载恒载：4.36×2.4×=6.54kN/m活载：2.0×2.4××2=3.00kN/m梁自重：0.87kN/m⑪～⑫轴间边框架连梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载+女儿墙荷载=0.87+9.93+5.22=16.02kN/m活载=板传荷载=3.00kN/m90 毕业设计说明书楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载+外纵墙自重=0.87+6.54+6.82=14.23kN/m活载=板传荷载=3.00kN/m（4）⑪～⑫轴间中间框架连梁①屋面板传荷载：板传至梁上的三角形等效为均布荷载，荷载的传递示意图如图2.3,1恒载：6.62×2.4×+6.62×1.35×（1-2×0.282+0.283）=17.66kN/m活载：2.0×2.4×+2.0×1.35×（1-2×0.282+0.283）=5.34kN/m②楼面板传荷载恒载：4.36×2.4×+3.85×1.35×（1-2×0.282+0.283）=11.04kN/m活载：2.0×2.4×+2.5×1.35×（1-2×0.282+0.283）=5.92kN/m梁自重：0.87kN/m⑪～⑫轴间中间框架连梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=0.87+17.66=18.53kN/m活载=板传荷载=5.34kN/m楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载+内纵墙自重=0.87+11.04+8.38=20.29kN/m活载=板传荷载=5.92kN/m（5）A、D轴纵向集中荷载的计算①顶层柱：顶层柱恒载=屋面边框架连梁所传恒载=16.02×4.8=76.90kN顶层柱活载=屋面边框架连梁所传活载=3.00×4.8=14.4kN②标准层柱：标准层柱恒载=楼面边框连梁所传恒载=14.23×4.8=68.30kN标准层柱活载=楼面边框连梁所传活载=3.00×4.8=14.44kN基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重（取HN300×150×6.5×9）=（11.68+0.87)×4.8=60.24kN90 毕业设计说明书（6）B、C轴纵向集中荷载的计算①顶层柱顶层柱恒载=屋面边框架连梁所传恒载=18.53×4.8=88.94kN顶层柱活载=屋面边框架连梁所传活载=5.34×4.8=25.63kN②标准层柱标准层柱恒载=楼面边框连梁所传恒载=20.29×4.8=97.39kN标准层柱活载=楼面边框连梁所传活载=5.92×4.8=28.42kN基础顶面恒载=底层内纵墙自重+基础梁自重（取HN300×150×6.5×9）=（12.95+0.87）×4.8=66.34kN（7）柱自重标准层柱自重=（柱子自重+防火涂层）×柱高=（137×9.8×10-3+0.5）×3.6=6.63kN底层柱自重=（柱子自重+防火涂层）×柱高=（137×9.8×10-3+0.5）×5.7=10.50kN竖向受荷总图见图2.3.2图2.3.2竖向受荷总图90 毕业设计说明书2.3.4风荷载计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值其中基本风压kN/㎡。风载体型系数。风压高度变化系数由表查得。本工程所在地为城市，所以地面粗糙度为B类。取风震系数，风荷载计算过程如表2.3-1和表2.3-2，风荷载下的受力简图见图2.3.3表2.3-1正面风荷载计算表层数离地面高度ZB（kN）622.651.281.00.80.453.62.04.86.20519.051.221.00.80.453.63.64.87.59415.451.141.00.80.453.63.64.87.10311.851.051.00.80.453.63.64.86.5428.251.001.00.80.453.63.64.86.2314.651.001.00.80.454.653.64.87.13表2.3-2背面风荷载计算表层数离地面高度ZB（kN）622.651.281.0-0.50.453.62.04.83.88519.051.221.0-0.50.453.63.64.84.75415.451.141.0-0.50.453.63.64.84.44311.851.051.0-0.50.453.63.64.84.0928.251.001.0-0.50.453.63.64.83.8914.651.001.0-0.50.454.653.64.84.4690 毕业设计说明书图2.3.3风荷载示意图2.4风荷载作用下的位移验算2.4.1侧移刚度D各层柱的抗侧移刚度计算过程见表2.4-1，表2.4-2。表2.4-1横向2-6层D值计算构件名称A轴柱0.1560.0721537B轴柱0.5210.2074418C轴柱0.5210.2074418D轴柱0.1560.072153790 毕业设计说明书表2.4-2横向底层D值的计算构件名称A轴柱0.2480.3331791B轴柱0.8240.4692523C轴柱0.8240.4692523D轴柱0.2480.33317912.4.2风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算：，顶点侧移是所有各层层间侧移之和，风荷载作用下框架侧移计算见表2.4-3。表2.4-3风荷载作用下框架侧移计算表楼层610.0810.08119100.000851/4235512.3422.42119100.001881/1915411.5433.96119100.002851/1263310.6344.59119100.003741/963210.1254.71119100.004591/784111.5966.3086280.007681/742=0.02159m侧移验算：由“弹性层间位移角限值”可知，对于框架结构，楼层层间最大位移与层高之比的限值为1/550，本框架结构的层间最大位移与层高之比在底层，其值为1/742<1/550，满足要求。90 毕业设计说明书2.5竖向荷载作用下的内力计算2.5.1恒荷载作用下的内力计算（1）恒载作用下的梁柱弯矩计算（采用分层法取二分之一结构计算，计算简图见图2.5.1-3）：图2.5.1顶层竖向荷载内力计算简图图2.5.2中间层竖向荷载内力计算简图图2.5.3底层竖向荷载内力计算简图各层梁柱弯矩计算结果见表2.5-1，表2.5-2，表2.5-2：90 毕业设计说明书90 毕业设计说明书90 毕业设计说明书90 毕业设计说明书将与各柱相连的两层计算弯矩叠加得到柱子的最终弯矩，并通过将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正，恒荷载作用下的整个结构的弯矩图2.5.4所示：图2.5.4恒荷载作用下的弯矩图（kN.m）（2）恒载作用下框架梁的剪力计算：六层：90 毕业设计说明书VAB＝kNVBA＝kNVBC＝kNVCB＝kN五层：VAB＝kNVBA＝kNVBC＝kNVCB＝kN四层、三层：90 毕业设计说明书VAB＝kNVBA＝kNVBC＝kNVCB＝kN二层：VAB＝kNVBA＝kNVBC＝kNVCB＝kN一层：VAB＝kN90 毕业设计说明书VBA＝kNVBC＝kNVCB＝kN恒载作用下框架梁的剪力图见图2.5.5所示：图2.5.5恒荷载作用下框架梁的剪力图（kN）90 毕业设计说明书（3）恒载作用下柱子轴力计算：恒载下柱子轴力计算如下表2.5-4所示;轴力图见图2.5.6所示表2.5-4恒载作用下柱子轴力计算结果恒载柱子轴力计算（kN）层数左梁剪力右梁剪力柱顶集中力柱顶轴力柱自重柱底轴力6边柱078.9876.9155.886.63162.51中柱79.8416.2588.94185.036.63191.665边柱053.1868.3283.996.63290.62中柱53.299.9697.39352.36.63358.934边柱053.1268.3412.046.63418.67中柱53.359.9697.39519.636.63526.263边柱053.1268.3540.096.63546.72中柱53.359.9697.39686.966.63693.592边柱053.1268.3668.146.63674.77中柱53.359.9697.39854.296.63860.921边柱053.0668.3796.1310.5806.63中柱53.419.9697.391021.6810.51032.18图2.5.6恒荷载作用下柱的轴力图（kN）90 毕业设计说明书2.5.2活荷载作用下的内力计算（1）活载作用下的弯矩计算（采用分层法取二分之一结构计算，计算简图见图2.5.1-3）各层梁柱弯矩计算结果见表2.5-5，表2.5-6，表2.5-790 毕业设计说明书90 毕业设计说明书90 毕业设计说明书将与各柱相连的两层计算弯矩叠加得到柱子的最终弯矩，并通过将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正，恒荷载作用下的整个结构的弯矩图2.5.7所示：图2.5.7活荷载作用下的弯矩图（kN.m）（2）活载作用下框架梁的剪力计算：六层：90 毕业设计说明书VAB＝kNVBA＝kNVBC＝kNVCB＝kN五层：VAB＝kNVBA＝kNVBC＝kNVCB＝kN四层、三层：90 毕业设计说明书VAB＝kNVBA＝kNVBC＝kNVCB＝kN二层：VAB＝kNVBA＝kNVBC＝kNVCB＝kN一层：VAB＝kN90 毕业设计说明书VBA＝kNVBC＝kNVCB＝kN活载作用下框架梁的剪力图见图2.5.8所示：图2.5.8活荷载作用下框架梁的剪力图（kN）（3）活载作用下柱子轴力计算：活载下柱子轴力计算如下表2.5-8所示;轴力图见图2.5.9所示90 毕业设计说明书表2.5-8恒载作用下柱子轴力计算结果活载柱子轴力计算（kN）层数左梁剪力右梁剪力柱顶集中力柱顶轴力柱自重柱底轴力6边柱023.0414.437.446.6344.07中柱23.274.5625.6353.466.6360.095边柱023.1114.481.586.6388.21中柱23.25.728.42117.416.63124.044边柱023.0914.4125.76.63132.33中柱23.215.728.42181.376.631883边柱023.0914.4169.826.63176.45中柱23.215.728.42245.336.63251.962边柱023.114.4213.956.63220.58中柱23.215.728.42309.296.63315.921边柱023.0714.4258.0510.5268.55中柱23.245.728.42373.2810.5383.78图2.5.9活荷载作用下柱的轴力图（kN）90 毕业设计说明书2.6水平荷载标准值作用下的内力计算框架在风荷载（从左向右）下的内力用D值法进行计算。其步骤为：（1）求各柱反弯点处的剪力值；（2）求各柱的反弯点高度；（3）求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩；（4）求各柱的轴力和梁剪力。第I层第m柱所分配的剪力为Vim=；框架柱反弯点位置：计算过程如下表2.6-1-5所示，计算结果见图2.6.1-3所示：表2.6-1A(D)轴框架柱反弯点位置层号hh63.60.156-0.132000-0.132-0.4853.60.1560.1120000.1120.4043.60.1560.2560000.2560.9233.60.1560.4000000.4001.4423.60.1560.64400-0.120.5241.8915.70.2480.9020-0.0500.8524.86表2.6-2B(C)轴框架柱反弯点位置层号hh63.60.5210.2500000.2500.953.60.5210.3500000.3501.2643.60.5210.4000000.4001.4433.60.5210.4500000.4501.6223.60.5210.50000-0.050.4501.6215.70.8240.6500-0.0400.6103.4890 毕业设计说明书框架各柱的杆端弯矩，梁端弯矩按下算式计算。，中柱梁弯矩：，边柱弯矩：表2.6-3风荷载作用下A(D)轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层数h610.080.1291.300-0.485.304-0.6245.304522.420.1292.8920.409.2541.1578.630433.960.1294.3810.9211.7414.03112.898344.590.1295.7521.4412.4248.28316.455254.710.1297.0581.8912.06913.34020.352166.300.20813.7904.8611.58467.01924.924表2.6-4风荷载作用下B(C)轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层数h610.080.3713.7400.9010.0983.3663.0427.087522.420.3718.3181.2619.46410.4816.87716.022433.960.37112.5991.4427.21418.14311.35426.455344.590.37116.5421.6232.75326.79815.28435.612254.710.37120.2971.6240.18832.88120.11646.870166.300.29219.3603.4842.97967.37322.78153.07990 毕业设计说明书图2.6.1风荷载作用下的弯矩图（kN.m）90 毕业设计说明书层号AB、CD跨（6.3m）BC跨（2.7m）柱轴力A（D）轴B(C)轴M左M右VABM左M右VBCNAVAB-VBCNB65.3043.0421.2823.0427.0875.250-1.282-3.968-3.96858.6306.8772.4616.87716.02211.868-3.743-9.407-13.375412.89811.3543.84911.35426.45519.596-7.592-15.747-29.122316.45515.2845.03815.28435.61226.379-12.630-21.341-50.463220.35220.1166.42320.11646.87034.718-19.053-28.295-78.758124.92422.7817.57222.78153.07939.318-26.625-31.746-110.504表2.6-5风荷载作用下轴框架梁剪力、柱轴力计算图2.6.2风荷载作用下的梁端剪力（kN）90 毕业设计说明书图2.6.3风荷载作用下柱端轴力（kN）2.7内力组合由于地震设防烈度为六度，建筑物属于丙类，根据《建筑抗震设计规范》第3.14条规定，可不进行地震作用计算。各种荷载情况下的框架内力求得后，根据最不利又是可能的原则进行内力组合。各内力组合见表2.7-1-490 毕业设计说明书表2.7-1边跨梁内力组合表90 毕业设计说明书90 毕业设计说明书90 毕业设计说明书表2.7-2中间跨梁内力组合表90 毕业设计说明书90 毕业设计说明书表2.7-3边柱内力组合表90 毕业设计说明书90 毕业设计说明书表2.7-4中间柱内力组合表90 毕业设计说明书90 毕业设计说明书2.8结构构件验算2.8.1框架柱的验算框架柱的验算包括强度，整体稳定和局部稳定验算，计算时不考虑抗震设防要求，按《钢结构设计规范》（GB50017—2003）计算。（1）A（D）轴框架柱的验算①截面特性：柱截面为：HW350×350×12×19,A=173.9cm2,Ix=40300cm4,Iy=13600cm4,ix=15.2cm,iy=8.84cm,Wx=2300cm3,Wy=776cm3。②控制内力:顶层柱：Mu=130.25kN.m,Nu=248.21kN,Vu=53.32kN中间层柱：Mu=75.81kN.m,Nu=1052.57kN,Vu=38.45kN底层柱：Mu=111.53kN.m,Nu=1268.41kN,Vu=27.68kN③强度验算（截面无削弱）验算顶层柱顶层柱：Mu=75.81kN.m,Nu=1052.57kN,Vu=38.45kN＝68.21N/mm2＜f＝310N/mm2验算中间层柱中间层柱：Mu=75.81kN.m,Nu=1052.57kN,Vu=38.45kNN/mm2＜f＝310N/mm2验算底层柱底层柱：Mu=111.53kN.m,Nu=1268.41kN,Vu=27.68kNN/mm2＜f＝310N/mm2④弯矩作用平面内稳定计算由于横梁中轴力很小在计算柱计算长度系数时，略去影响。柱脚在横向为刚接，不考虑梁的组合效应，按纯钢梁计算。顶层柱：90 毕业设计说明书K1=，K2=查表得查表等效弯矩系数＝1.0截面塑性发展系数＝1.05则：=76.5＜f＝310N/mm2中间层柱：K1=，K2=查表得查表等效弯矩系数＝1.0截面塑性发展系数＝1.05则：=133.38＜f＝310N/mm2底层柱：K1=，K2=查表得90 毕业设计说明书查表等效弯矩系数＝1.0截面塑性发展系数＝1.05则：=154.28＜f＝310N/mm2⑤弯矩作用在平面外稳定计算纵向框架仍取HN300×150×6.5×9,梁柱刚接，柱脚在纵向也取刚接。纵向框架线刚度分布图见图2.8.1图2.8.1纵向框架线刚度示意图顶层柱：K1=，K2=查表得90 毕业设计说明书查表等效弯矩系数＝1.0截面塑性发展系数＝1.0＜f＝310N/mm2中间层柱：K1=，K2=查表得查表等效弯矩系数＝1.0截面塑性发展系数＝1.0＜f＝310N/mm2底层柱：K1=，K2=查表得查表90 毕业设计说明书等效弯矩系数＝1.0截面塑性发展系数＝1.0＜f＝310N/mm2⑥局部稳定不考虑抗震时，轧制H型钢截面，不必验算局部稳定。（2）B(C)轴框架柱的验算①截面特性：柱截面为：HW350×350×12×19,A=173.9cm2,Ix=40300cm4,Iy=13600cm4,ix=15.2cm,iy=8.84cm,Wx=2300cm3,Wy=776cm3.②控制内力顶层柱：Mu=109.01kN.m,Nu=248.21kN,Vu=45.79kN中间层柱：Mu=95.77kN.m,Nu=1217.99kN,Vu=52.82kN底层柱：Mu=109.08kN.m,Nu=1460.01kN,Vu=34.15kN③强度验算（截面无削弱）验算顶层柱顶层柱：Mu=109.01kN.m,Nu=248.21kN,Vu=45.79kNN/mm2＜f＝310N/mm2验算中间层柱中间层柱：Mu=95.77kN.m,Nu=1217.99kN,Vu=52.82kNN/mm2＜f＝310N/mm2验算底层柱底层柱：Mu=109.08kN.m,Nu=1460.01kN,Vu=34.15kNN/mm2＜f＝310N/mm2④弯矩作用平面内稳定计算90 毕业设计说明书由于横梁中轴力很小在计算柱计算长度系数时，略去影响。柱脚在横向为刚接，不考虑梁的组合效应，按纯钢梁计算。顶层柱：K1=，K2=查表得查表等效弯矩系数＝1.0截面塑性发展系数＝1.05则：=62.31＜f＝310N/mm2中间层柱：K1=，K2=查表得查表等效弯矩系数＝1.0截面塑性发展系数＝1.05则：=125.95＜f＝310N/mm290 毕业设计说明书底层柱：K1=，K2=查表得查表等效弯矩系数＝1.0截面塑性发展系数＝1.05则：=155.62＜f＝310N/mm2⑤弯矩作用在平面外稳定计算纵向框架仍取HN300×150×6.5×9,梁柱刚接，柱脚在纵向也取刚接。顶层柱：K1=，K2=查表得查表等效弯矩系数＝1.0截面塑性发展系数＝1.0＜f＝310N/mm290 毕业设计说明书中间层柱：K1=，K2=查表得查表等效弯矩系数＝1.0截面塑性发展系数＝1.0＜f＝310N/mm2底层柱：K1=，K2=查表得查表等效弯矩系数＝1.0截面塑性发展系数＝1.0＜f＝310N/mm2⑥局部稳定不考虑抗震时，轧制H型钢截面，不必验算局部稳定。2.8.2框架梁的验算采用钢筋混凝土板时，框架梁与楼板有可靠连接，能阻止梁上翼缘的侧向失稳，90 毕业设计说明书在支座负弯矩处，一般可在受压下翼缘设侧向支撑。另外，对六度及非抗震地区，轧制H型钢局部稳定能够保证，不必验算。因此，框架梁只需进行强度和挠度计算。另外，主梁一般不考虑组合效应，按钢梁计算。（1）框架梁AB、CD的验算①截面特征：AB、CD跨：梁的截面为：HN300×150×6.5×9,其截面特征为：A=47.53cm2，Ix=7350cm4，Iy=508cm4，ix=12.4cm，iy=3.27cm，Wx=490cm3，Wy=67.7cm3。②控制应力AB、BC跨：M=130.25kN.m，V=131.67kN③强度验算截面无削弱，按拉弯构件验算正应力，不必验算局部压应力。AB、CD跨:N/mm2,满足要求。腹板承受的剪应力：N/mm2满足要求④挠度验算满足挠度要求（2）框架梁BC的验算①截面特征：BC跨：梁的截面为：HN300×150×6.5×9,其截面特征为：A=47.53cm2，Ix=7350cm4，Iy=508cm4，ix=12.4cm，iy=3.27cm，Wx=490cm3，Wy=67.7cm3。②控制应力AB、BC跨：M=89.55kN.m，V=130.00kN③强度验算截面无削弱，按拉弯构件验算正应力，不必验算局部压应力。90 毕业设计说明书BC跨：N/mm2,满足要求。腹板承受的剪应力：N/mm2满足要求④挠度验算满足挠度要求2.9框架连接设计框架连接设计包括主梁与柱，次梁与主梁及柱脚的设计，连接设计时必须满足传力和刚度的要求，同时还须与计算简图一致。另外，还要尽量简化构造，方便施工。本设计中，主梁与柱为刚接方案，由于抗震设防烈度为6度，栓焊接连接方式完全能满足抗震变形的要求，且加工，安装方便，因此采用这种方式。2.9.1梁与柱栓焊连接设计（采用E50焊条手工焊）连接方式和螺栓布置见图2.9.1(1)节点最不利内力取M=130.25kN.m，V=131.67kN；螺栓边距；螺栓中距，焊脚尺寸取8mm；(2）梁腹板惯性矩（采用双面胶焊缝hf=8mm）：Iwo=mm4梁翼缘惯性矩：（采用单边v形焊缝）If=腹板分担的弯矩为：图2.9.1梁柱节点详图=16.40×104/（16.40×104+16.40×104）×130.25=29.03kN.m90 毕业设计说明书不考虑翼缘板分担剪力，剪力全部由腹板承担v=131.67kN螺栓布置如图示（采用M1610.9级高强承压型螺栓）单个螺栓抗剪强度单个螺栓承受的剪力螺栓群承受的扭矩为T=29.03-131.37×（0.05+0.07/2）=17.84kN.m螺栓强度满足需要求剪切板计算剪切板满足需要求2.9.2次梁节点设计主次梁连接为铰接连接，腹板连接采用M1610.9承压型高强螺栓主梁截面：HN300×150×6.5×9次梁截面：HN250×125×6×9（1）螺栓强度计算连接方式和螺栓（采用M1610.9级高强承压型螺栓）布置见图2.9.2为简化计算节点最不利内力取主梁的最不利内力取M=130.25kN.m，V=131.67kN；螺栓边距；螺栓中距，焊脚尺寸取8mm；90 毕业设计说明书单个螺栓的抗剪强单个螺栓承受的剪力螺栓群承受的扭矩为T=131.37×0.035=4.608kN.m螺栓强度满足需要求（2）主梁加劲肋计算设加劲肋板厚ts取6mm，采用双面角焊缝焊脚hf＝12mm，焊缝尺寸见图2.8.3支撑加劲肋为282×71.75×6mm图2.9.2主次梁连接节点T=131.37×0.035=4.608kN.mIwo=mm4主梁加劲肋强度满足要求图2.9.3主梁加劲肋焊缝尺寸2.9.4柱脚设计采用靴梁式柱脚，对A（D）轴柱，采用的设计内力为M=111.53kN.mN=1268.41kNV=27.67kN，对B（C）轴柱，采用的设计内力为M=109.08kN.mN=1460.01kNV=34.15kN，位简化计算取柱脚最不利内力组合M=111.53kN.mN=1460.01kNV=34.15kN。砼为C20，考虑局部承压强度的提高后砼的抗压强度，取fce=11N/mm2。90 毕业设计说明书所有构件均为Q345B，焊条为E50系列手工焊。为了提高焊脚的刚度，在外侧焊两根25a的短槽钢。柱脚节点详图见2.9.4，计算过程如下：(1)确定底板的尺寸：槽钢宽度为78mm，每侧悬出22mm，则底板宽度为B=350+2×78+2×22=550mm,由解得L=474mm取L=550mm图2.9.4柱脚尺寸详图(2)确定底板锚栓直径先判断一下底板是否全部为压因此全截面受压。柱脚按构造取4根直径为24mm的锚栓，材料为Q345。(3)确定底板厚度在底板的三边支承部分所承受基础反力较大，边界条件为不利。因此，这部分板所受弯矩最大，取q=8.80N/mm2，由b1=100mm,a1=350mm，有b1/a1=0.2857，则三边支承板弯矩90 毕业设计说明书系数β=0.025，故图2.9.5中和轴位置取f=295N/mm2，则底板厚度，取30mm，为第二组钢材(4)靴梁强度验算靴梁为两个槽25a和底板组成，中和轴位置见图3.9.5，计算过程如下：靴梁所受力偏于安全的取V=8.85×550×100/1000=486.75kN弯矩M=486.75×0.1/2=24.34kN.m靴梁的最大弯曲应力发生在截面上边缘则满足要求(5)焊缝计算柱与靴梁受力最大一侧的焊缝的压力为焊缝总长度为：则，取hf=10mm剪力由槽钢与底板水平连接焊缝承受，按构造取焊脚尺寸为10mm，由于该焊脚很长，应力很小，不必计算。(6)柱底剪力计算柱底剪力由底板与砼之间的摩擦力承受，摩擦系数可取0.4，因V=34.15kN＜0.4×1101.77=440.71kN，满足要求，故不必设抗剪键。2.10基础设计基础承受框架柱传来的弯矩、轴力和剪力以及基础的自重、基础回填土的重量、基础梁传来的荷载等。这些荷载与地基反力平衡，可用柱下独立基础。90 毕业设计说明书2.10.1A（D）柱下独立基础设计对于A（D）轴柱而言，由柱传至基础顶的荷载：M=111.53kN.m，N=1268.41kN，V=27.68kN基础混凝土强度等级强度等级为C20，受力筋取HPB300，垫层采用C15，厚度为100mm。根据场地地质勘测报告及基础埋深的构造要求，选用第三层土为地基持力层，地基承载力特征值为fak=190kPa，基础埋深d=2.0m，见图2.10.1所示。图2.10.1基础埋深示意图（1）确定基础高度初步确定基础高度950mm。（2）修正后地基承载力（3）初步确定基础底面尺寸考虑偏心，将基地面积初步增大20%取b=l=3m，因b=3m，故fa无需进行宽度修正。（4）验算偏心距e基底处的总竖向力：基底处的总力矩：kN.m90 毕业设计说明书偏心距：（5）验算基底最大压力pkmax（6）基础抗冲切验算,基础冲切示意图见图2.10.2所示图2.10.2A（D）柱下独立基础尺寸及冲切示意图基底净反力kPa冲切力抗冲切力基础抗冲切满足要求（7）基础配筋计算90 毕业设计说明书选配钢筋Ф10@150,实配钢筋As=1570mm2选配钢筋Ф10@200,实配钢筋As=1179mm22.10.2B、C柱下联合基础设计对于B、C轴柱而言，由柱传至基础顶的荷载：M=109.08kN.mN=1460.01kNV=34.15kN基础混凝土强度等级强度等级为C20，受力筋取HRB300，垫层采用C15，厚度为100mm。根据场地地质勘测报告及基础埋深的构造要求，选用第三层土为地基持力层，地基承载力特征值为fak=190kPa，基础埋深d=2.0m。图2.10.3B、C柱下联合基础尺寸图（1）确定基础高度初步确定基础高度950mm。（2）修正后地基承载力90 毕业设计说明书（3）初步确定基础底面尺寸初步取基础短边超出基础1.0m则l=2.7+0.55+1×2=5.25m计算基础宽度取l=5.25m，b=3m，故fa无需进行宽度修正。（4）计算基础内力基底净反力：由剪力和弯矩计算结果绘出V、M，见图2.10.42.10.4联合基础受力图（5）基础抗冲切验算①B柱左边抗冲切验算冲切力抗冲切力B柱左边抗冲切满足要求②B柱右边抗冲切验算90 毕业设计说明书冲切力抗冲切力B柱右边抗冲切满足要求（6）受剪承载力验算取B柱冲切破坏椎体地面边缘处截面为计算截面，该界面处的剪力设计值为：V=94.58kN（7）基础配筋计算底部纵向配筋计算选配钢筋Ф14@150,实配钢筋As=3078mm2底部横向配筋计算（取1m宽度研究）选配钢筋Ф14@200,每米实配钢筋As=769mm22.11楼屋面板计算采用钢筋混凝土现浇楼板，板厚120mm，混凝土强度为C30。为简化计算将板进行归并，归并后结果如图2.11.1所示图2.11.1板归并后示意图2.11.1屋面板计算90 毕业设计说明书（1）荷载计算：恒荷载标准值：gk=6.62kN/㎡(前面荷载计算章节中已算)活荷载标准值：qk=2.0kN/㎡恒荷载设计值：g=6.62×1.2=7.94kN/㎡活荷载设计值：q=2.0×1.3=2.60kN/㎡合计p=g+q=7.94+2.60=10.54kN/㎡（2）内力计算：按弹性理论进行计算，在求各区格板跨内正弯矩时，按恒荷载均布及活荷载棋盘式布置进行计算，取荷载kN/㎡kN/㎡在求各中间支座最大负弯矩时，按恒荷载及活荷载满布各区各板计算，取荷载p=g+q=10.54KN/m2计算简图及计算结果见表2.11-1表2.11-1屋面板双向板弯矩计算90 毕业设计说明书区格ABlox/loy2.7/4.8=0.56254.8/6.3=0.7619跨内计算简图u=0mx(0.0381×9.24+0.0874×1.30)×2.72=3.395kN·m/m(0.0330×9.24+0.0606×1.30)×4.82=8.840kN·m/mmy(0.0061×9.24+0.0218×1.30)×2.72=0.617kN·m/m(0.0139×9.24+0.0321×1.30)×4.82=3.921kN·m/mu=0.2mx(u)3.395+0.2×0.617=3.518kN·m/m8.840+0.2×3.921=9.624kN·m/mmy(u)0.617+0.2×3.395=1.269kN·m/m3.921+0.2×8.840=5.689kN·m/m支座计算简图mx’0.0809×10.54×2.72=6.216kN·m/m0.0743×10.54×4.82=18.043kN·m/mmy’0.0571×10.54×2.72=4.387kN·m/m0.0572×10.54×4.82=13.891kN·m/m90 毕业设计说明书区格CDlox/loy2.7/4.8=0.56254.8/6.3=0.7619跨内计算简图u=0mx(0.0396×9.24+0.0874×1.30)×2.72=3.496kN·m/m(0.0388×9.24+0.0606×1.30)×4.82=10.075kN·m/mmy(0.0096×9.24+0.0218×1.30)×2.72=0.853kN·m/m(0.0209×9.24+0.0321×1.30)×4.82=5.411kN·m/mu=0.2mx(u)3.496+0.2×0.853=3.667kN·m/m10.075+0.2×5.411=11.157kN·m/mmy(u)0.853+0.2×3.496=1.552kN·m/m5.411+0.2×10.075=7.426kN·m/m支座计算简图mx’0.0824×10.54×2.72=6.331kN·m/m0.0925×10.54×4.82=22.463kN·m/mmy’0.0570×10.54×2.72=4.380kN·m/m0.0757×10.54×4.82=18.383kN·m/m支座处负弯矩计算A-B支座：=（-6.216-13.981）/2=-10.053kN.m/mA-C支座：=（-4.387-4.380）/2=-4.384kN.m/mB-D支座：=（-18.043-22.463）/2=-20.253kN.m/mC-D支座：=（-6.331-18.383）/2=-12.357kN.m/m板保护层厚度取15mm，，，区格板截面弯矩不考虑折减，取内力臂系数，，板配筋选用HPB300，，配筋计算结果见表2.11-290 毕业设计说明书表2.11-2屋面双向板配筋表截面选配钢筋实配钢筋（mm²）跨中A方向1003.518×0.8105Ф8@200251方向901.296×0.844Ф8@200251B方向1005.689222Ф8@200251方向909.624417Ф8@100503C方向1003.667143Ф8@200251方向901.55267Ф8@200251D方向1007.426290Ф8@150335方向9011.157483Ф8@100503支座A-B100-10.053392Ф10@150523A-C100-4.384171Ф8@200251B-D100-20.253790Ф10@100785C-D100-12.357482Ф10@150523B-B100-18.043703Ф10@100785A-A100-4.387171Ф8@2002512.11.2楼面板计算（1）荷载计算：房间楼面恒荷载标准值：gk=4.36kN/㎡(前面荷载计算章节中已算)活荷载标准值：qk=2.0kN/㎡恒荷载设计值：g=4.36×1.2=5.23kN/㎡活荷载设计值：q=2.0×1.3=2.60kN/㎡合计p=g+q=5.23+2.60=7.83kN/㎡走廊楼面恒荷载标准值：gk=3.85kN/㎡活荷载标准值：qk=2.5kN/㎡恒荷载设计值：g=3.85×1.2=4.62kN/㎡90 毕业设计说明书活荷载设计值：q=2.5×1.3=3.25kN/㎡合计p=g+q=4.62+3.25=7.87kN/㎡（2）内力计算：按弹性理论进行计算，在求各区格板跨内正弯矩时，按恒荷载均布及活荷载棋盘式布置计算，取荷载房间楼面：kN/㎡kN/㎡走廊楼面：kN/㎡kN/㎡计算简图及计算结果见表2.11-3表2.11-3楼面板双向板弯矩计算区格ABlox/loy2.7/4.8=0.56254.8/6.3=0.7619跨内计算简图u=0mx(0.0381×6.25+0.0874×1.63)×2.72=2.774kN·m/m(0.0330×6.53+0.0606×1.30)×4.82=6.780kN·m/mmy(0.0061×6.25+0.0218×1.63)×2.72=0.537kN·m/m(0.0139×6.53+0.0321×1.30)×4.82=3.053kN·m/mu=0.2mx(u)2.774+0.2×0.537=2.881kN·m/m6.780+0.2×3.053=7.391kN·m/mmy(u)0.537+0.2×2.774=1.092kN·m/m3.053+0.2×6.780=4.409kN·m/m支座计算简图mx’0.0809×7.87×2.72=4.641kN·m/m0.0743×7.83×4.82=13.404kN·m/mmy’0.0571×7.87×2.72=3.276kN·m/m0.0572×7.83×4.82=10.319kN·m/m90 毕业设计说明书区格CDlox/loy2.7/4.8=0.56254.8/6.3=0.7619跨内计算简图u=0mx(0.0396×6.25+0.0874×1.63)×2.72=2.843kN·m/m(0.0388×6.53+0.0606×1.30)×4.82=7.653kN·m/mmy(0.0096×6.25+0.0218×1.63)×2.72=0.696kN·m/m(0.0209×6.53+0.0321×1.30)×4.82=4.106kN·m/mu=0.2mx(u)2.843+0.2×0.696=2.982kN·m/m7.653+0.2×4.106=8.474kN·m/mmy(u)0.696+0.2×2.843=1.265kN·m/m4.106+0.2×7.653=5.637kN·m/m支座计算简图mx’0.0824×7.87×2.72=4.727kN·m/m0.0925×10.54×4.82=16.687kN·m/mmy’0.0570×7.87×2.72=3.270kN·m/m0.0757×10.54×4.82=13.657kN·m/m支座处负弯矩计算A-B支座：=（-4.641-10.319）/2=-7.48A-C支座：=（-3.276-3.270）/2=-3.273B-D支座：=（-13.404-16.687）/2=-15.046C-D支座：=（-4.727-13.657）/2==9.192板保护层厚度取15mm，，区格板截面弯矩不考虑折减，取内力臂系数，，板配筋选用HPB300，90 毕业设计说明书，配筋计算结果见表2.11-4表2.11-4楼面双向板配筋表截面选配钢筋实配钢筋（mm²）跨中A方向1002.881×0.890Ф8@200251方向901.092×0.838Ф8@200251B方向1004.409172Ф8@200251方向907.391320Ф8@130387C方向1002.982116Ф8@200251方向901.26555Ф8@200251D方向1005.637220Ф8@200251方向908.474367Ф8@130387支座A-B100-7.480292Ф10@150523A-C100--3.273128Ф8@200251B-D100-15.046587Ф10@130604C-D100-9.192482Ф10@150523B-B100-13.404522Ф10@130604A-A100-3.276128Ф8@2002512.12楼梯设计取一号楼梯1层梯段进行计算，层高4.2m，踏步尺寸150mm×270mm。采用C30混凝土，采用HPB300级钢筋。楼梯均布活荷载，活荷载标准值qk=3.5kN/m22.12.1楼梯段设计（底层）取板厚h=120mm约为板斜长的1/30。板倾斜角tanα=150/270=0.56,cosα=0.874取1m宽板带进行计算。楼板详细尺寸如图2.12.190 毕业设计说明书图2.12.1楼梯平面图（1）荷载计算恒荷载水磨石面层（0.27+0.15）×0.65/0.27=1.01kN/m三角形踏步0.5×0.27×0.15×25/0.27=1.88kN/m混凝土斜板0.12×25/0.874=3.43kN/m板底抹灰0.02×17/0.874=0.39kN/m小计6.71kN/m活荷载3.5kN/m总荷载设计值P=1.2×6.71+1.4×3.5=12.95kN/m（2）梯板设计板水平计算跨度ln=3.51m，弯矩设计值kN.m板的有效高度mm90 毕业设计说明书mm2选配Ф12@150，适配AS=754mm2分布筋每踏步1根φ8，梯段板配筋施工图2.12.2图2.12.2梯段板配筋图2.12.2平台板设计设平台板厚h=120mm，取1m板宽进行计算。（1）荷载计算水磨石面层0.65kN/m120厚混凝土板0.12×25=3.00kN/m板底抹灰0.02×17=0.34kN/m合计3.99kN/m恒荷载标准值：gk=3.99kN/m2活荷载标准值：qk=3.5kN/m2恒荷载设计值：g=3.99×1.2=4.79kN/m2活荷载设计值：q=3.5×1.3=4.55kN/m2合计p=g+q=4.79+4.55=9.34kN/m2kN/m2kN/m2(2)内力计算90 毕业设计说明书计算简图及计算结果见表2.12-1表2.12-1楼梯平台板弯矩计算1.92/3.6=0.53跨内计算简图（0.0596×7.07+0.0921×2.28）×1.92²=2.33kN.m/m（0.0121×7.07+0.0196×2.28）×1.92²=kN.m/m2.33+0.2×0.48=2.43kN.m/m0.48+0.2×2.33=0.95kN.m/m支座计算简图-0.1114×9.34×1.92²=-3.84kN.m/m-0.0782×9.34×1.92²=-2.69kN.m/m(3)截面设计板保护层厚度取15mm，选用HRB300钢筋作为受力主筋，取跨内及支座截面，，区格板截面弯矩不考虑折减，取内力臂系数，，配筋计算结果见下表2.12-2：表2.12-4楼梯平台板配筋表截面选配钢筋实配钢筋（mm²）跨中方向1002.4395Ф8@200251方向900.9542Ф8@200251支座方向100-3.84150Ф8@200251方向100-2.69105Ф8@20025190 毕业设计说明书2.12.3平台梁设计平台梁截面尺寸取HN250×125×6×9（1）荷载计算恒荷载梁自重0.79kN/m平台板传来3.99×1.92/2×（1-2×0.2672+0.2673）=3.36kN/m梯段板传来6.71×3.51/2=11.78kN/m合计15.93kN/m活荷载q=3.5×3.51/2+3.5×1.92/2×（1-2×0.2672+0.2673）=9.09kN/m（2）荷载效应组合按可变荷载效应控制的组合p=1.2×15.93+1.4×9.09=31.84kN/m按永久荷载效应控制的组合p=1.35×15.93+1.4×0.7×9.09=30.41kN/m所以选可变荷载效应控制的组合，取p=31.84kN/m（3）内力计算最大弯矩最大剪力（4）截面验算①正截面受弯承载力计算截面无削弱，按拉弯构件验算正应力，不必验算局部压应力。AB、CD跨:N/mm2,满足要求。腹板承受的剪应力：N/mm2满足要求④挠度验算满足挠度要求。90 毕业设计说明书2.13.雨棚计算2.13.1荷载计算建筑南面大雨棚进行计算雨棚尺寸见图2.13.1所示图2.12.1雨棚尺寸及钢梁布置图取每根钢梁上分担的荷载进行计算恒荷载标准值雨棚上部10厚钢化玻璃及连接件自重20×0.1×1=2kN/m钢梁自重39.7×9.8×10-3=0.29kN/m合计g=2.29kN/m活荷载标准值：q活=0.5kN/㎡雪荷载标准值：q雪=0.30kN/㎡荷载组合:按可变荷载效应控制的组合p=1.2×2.29+1.4×0.5=3.45kN/m按永久荷载效应控制的组合p=1.35×2.29+1.4×0.7×0.5=3.58kN/m所以选可变荷载效应控制的组合，取p=3.58kN/m2.13.2内力计算按照悬挑构件计算固端弯矩和剪力kN.mkN90 毕业设计说明书2.13.3节点设计由于雨篷梁截面与次梁截面相同，且节点内力均小于主次梁节点处内力，无另外需进行计算，节点构造与主次梁节点取相同构造，节点详图见图2.9.290 毕业设计说明书第三章电算信息3.1三维模型与荷载输入第一标准层荷载布置平面图第二标准层荷载布置平面图第三标准层荷载布置平面图90 毕业设计说明书楼层组装信息整楼模型第一标准层楼板计算配筋面积90 毕业设计说明书第一标准层楼板配筋图第二三标准层操作方法同第一标准层，不再进行介3.2SATWE运行及参数设置90 毕业设计说明书90 毕业设计说明书节点连接设计参数设计结果查看（部分）90 毕业设计说明书3.3JCCAD操作基础平面布置90 毕业设计说明书基础配筋90 毕业设计说明书总结本次毕业设计我所做的是济南市某办公楼设计，主要涉及了内力计算，构件验算等设计。一开始拿到这个题目的时候，真不知道从哪下手，在老师的指导下，自己找资料、看书，并在总结相关文献资料以现行国家规范的基础上，结合设计实例，总算达到了预期的目的。通过这次的毕业设计，使我对建筑结构设计有了更深刻的认识，从理论和实践上都得到了很大的提高，丰富了自己的知识面，学到了以前没能学通的东西，具体了解了怎样去完成一个建筑物的结构设计，并学会了计算书的内容、格式，为今后的工作增强了信心，这也是这次毕业设计的最大收获。这次的毕业设计总的来说还是使自己从中学到很多，也发现了不少问题，总之，收获很大。90 毕业设计说明书谢辞时光就是这样，总是在不知不觉从指缝中溜走。就像这四年的大学生活，不知不觉又一个离别的十字路口。更像这毕业设计，也在不知不觉中悄然尾声。毕业设计带给了我们太多，大学四年学到的专业知识都要运用到其中，才能更好的完成设计。本设计从建筑部分的方案拟定，到结构部分的结构计算，每一个步骤都得到了我的辅导教师王玉镯老师的细心指导和耐心的讲解。王老师对本专业的热爱，严谨的治学态度和广博的学识更使我深受启迪，从尊敬的老师身上，我不仅学到了扎实、丰富的专业知识，也领悟到了做人的道理。我的整个毕业设计无不倾注着辅导教师们的辛勤的汗水和心血，在此，我要向我的老师们致以最衷心的感谢和深深的敬意。还要感谢学院领导和我的每一位授课恩师，他们在思想、学习、生活各方面给予了我热情的帮助和鼓励。同时感谢设计组的其他成员在毕业设计上的帮助。最后，衷心感谢在百忙之中评阅设计和参加答辩的各位老师！马春雷2015年6月90 毕业设计说明书参考文献[1]《钢结构设计规范》（GB50017—2003）[2]《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010）[3]《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）[4]《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）[5]《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）[6]《办公建筑设计规范》（JGJ67-2006）[7]《建筑设计防火规范》（GB50016—2014）[8]《建筑结构制图标准》（GB/T50105—2001）[9]教科书《钢结构》、《房屋建筑学》、《混凝土结构设计》[10]《多层民用钢结构房屋设计》郭兵，雷淑忠编著中国建筑工业出版社，2005[11]《钢结构设计与应用实例》王松岩，焦红编著中国建筑工业出版社，2007[12]《常用建筑结构设计》赵玉星，郑七振编著华中科技大学出版社，200890'