钢结构毕业设计（论文）：章丘煤炭培训中心工程

'山东建筑大学毕业设计说明书1前言在此次毕业设计中，设计内容包括建筑设计、结构设计和施工组织设计三部分。建筑设计在整个工程设计中起着主导和先行的作用，着重解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑与周围环境，与各种外部条件的协调配合，内部和外表的艺术效果，各个细部的构造方式等。创造出既符合科学性又具有艺术的生产和生活环境。结构设计是土木工程毕业设计的重要阶段，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。结构计算的目的在于保证所设计的结构和结构构件在施工和工作过程中能满足预期的安全性和使用性要求。施工组织设计是毕业设计的实践阶段，通过四年的学习，把学到的理论知识能够灵活的运用到实践中去，锻炼学生的实践能力和组织能力。本毕业设计题目为《章丘煤炭培训中心工程》。在设计前期，我温习了《土建工程制图》、《房屋建筑学》、《钢结构》、《混凝土结构》、《结构力学》、《土力学》、《基础工程》、《建筑结构抗震设计》、《土木工程施工》、《高层建筑施工新技术》等知识，并借阅了《钢结构规范》、《混凝土规范》、《荷载规范》、《砌体规范》、《建筑地基基础设计规范》、《抗震规范》等规范。在网上搜集了不少资料，并做了笔记。在建筑设计中，通过查找各种资料并结合自己工程本身的功能和特点初步确定建筑方案。在设计过程中，要考虑它的使用功能，建筑与结构，建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以更少的材料，劳动力，投资和时间来实现各种要求，使建筑物做到适用，经济，坚固，美观。在结构设计中，我通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行计算和分析(主要包括结构的布置和选型、一榀框架的设计、楼梯的设计、楼板的设计、雨蓬的设计)。在结构设计后期，主要进行设计手稿的电脑输入和手画图和PKPM及AUTUCAD计算出图。在施工组织设计中，我通过所学的基本理论和专业知识进行网络图和施工组织总平面图的绘制。在设计的三个月-150- 山东建筑大学毕业设计说明书里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Excel；在绘图时熟练掌握了AutoCAD，PKPM等专业软件。以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求,其目的与要求就是让我们在将来的工作岗位中能够胜任本职工作。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，辅以一些计算软件的校正。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。张三2007年7月6日-150- 山东建筑大学毕业设计说明书2建筑设计建筑设计是在总体规划的前提下，根据任务书的要求综合考虑基地环境，使用功能，结构施工，材料设备，建筑经济及建筑艺术等问题。着重解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑与周围环境，与各种外部条件的协调配合，内部和外表的艺术效果，各个细部的构造方式等。创造出既符合科学性又具有艺术的生产和生活环境。建筑设计在整个工程设计中起着主导和先行的作用，除考虑上述各种要求以外，还应考虑建筑与结构，建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以更少的材料，劳动力，投资和时间来实现各种要求，使建筑物做到适用，经济，坚固，美观2.1设计任务和设计要求2.1.1设计任务本设计的主要内容是培训中心的设计，作为一个办公及学习的空间设计，要在平面规划中自始至终遵循实用、功能需求和人性化管理充分结合的原则。在设计中，既结合办公需求和工作流程，科学合理的划分职能区域，也要考虑教员与学生之间、职能区域之间的相互交流。材料运用简洁,大方,耐磨,环保的现代材料,在照明采光上使用全局照明,能满足办公的需要。经过精心设计,在满足各种办公及学习需要的同时,又简洁,大方,美观,能充分体现出培训中心的形象与现代感.2.1.2设计要求建筑法规、规范和一些相应的建筑标准是对该行业行为和经验的不断总结，具有指导意义，尤其是一些强制性规范和标准，具有法定意义。建筑设计除了应满足相关的建筑标准、规范等要求之外，原则上还应符合以下要求：⑴满足建筑功能要求；⑵符合所在地规划发展的要求并具有良好的视觉效果；⑶采用合理的技术措施；⑷提供在投资计划所允许的经济范畴内运作的可行性。2..2建筑物所处的自然条件2.2.1气象条件建设地区的温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等是建筑设计的重要依据，例如：炎热地区的建筑应考虑隔热、通风、遮阳、建筑处理较为开敞；在确定建筑物间距及朝向时，应考虑当地日照情况及主要风向等因素。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书2.2.2地形、地质及地震烈度基地的地形，地质及地震烈度直接影响到房屋的平面组织结构选型、建筑构造处理及建筑体型设计等。地震烈度，表示当发生地震时，地面及建筑物遭受破坏的程度。烈度在6度以下时，地震对建筑物影响较小，一般可不做抗震计算，9度以上地区，地震破坏力很大，一般应尺量避免在该地区建筑房屋，建筑物抗震设防的重点时7、8、9度地震烈度的地区。本工程为六度设防，在设计过程中不用考虑抗震设防各方面的要求。2.2.3水文水文条件是指地下水位的高低及地下水的性质，直接影响到建筑物基础及地下室。一般应根据地下水位的高低及底下水位性质确定是否在该地区建筑房屋或采用相应的防水和防腐措施。本工程地下水位埋深为10.20m10.90m，对建筑物的影响很小，可不考虑水质对基础混凝土的侵蚀。2.3建筑物功能与特点该拟建的建筑位于济南章丘市。设计内容：此楼为综合楼，以办公和培训为主，此建筑总建筑面积为5000㎡。2.3.1平面设计建筑朝向为南北向，平面布置满足长宽比小于5，采用纵向4.5m×12、7.5m、横向7.2m、3.0m、7.2m的柱距，满足建筑开间模数和进深的要求。2.3.2立面设计该建筑立面为了满足采光和美观需求，除门厅部分外采用统一的铝合金窗，门厅部分上部各层采用组合窗。外墙面根据《建筑做法说明》选用涂料墙面，不同分隔区采用不同的颜色区隔，以增强美感。2.3.3防火防火等级为二级，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。2.3.4抗震建筑的平立面布置规则，建筑的质量分布和刚度变化均匀，楼层没有错层，满足抗震要求。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书3结构设计3.1结构方案选型及布置3.1.1柱网布置柱网尺寸首先应最大限度地满足建筑使用功能的要求,然后根据造价最省得原则,充分考虑加工,安装条件等因素综合确定。由于钢结构承载能力高而质量轻，与钢筋混凝土结构相比，钢结构应采用较大柱网尺寸，在节约造价的同时提高房屋的利用率。综合考虑以上条件，柱网尺寸取纵向4.5米，横向7.2+3.0米。3.1.2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，可采用纯钢结构形式，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，可采用支撑框架形式。由于本工程位于6度抗震设防区，结构只有5层，高度只有20.4米（含女儿墙），结构形式又比较规则，结构刚度要求不太高，纯框架形式很容易满足，经济性能优于框架支撑体系，故采用刚框架结构形式。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的要求、自重小，保证楼盖有足够的刚度要求。常见形式有钢筋混凝土现浇楼板、预制楼板、压型钢板等。预制楼板整体刚度较差，非组合型压型钢板的楼板较厚，造价高，组合型压型钢板必须进行防火处理，而喷涂防火涂料造价较高。综合考虑造价、施工水平及室内顶棚抹灰等，选择钢筋混凝土现浇楼板较为合适。3.1.4各层结构平面布置本工程平面为狭长形，且水平和竖向均为规则布置，没有大的刚度突变，可采用横向承重方案，主梁沿横向布置有利于提高建筑物的横向抗侧刚度，楼面竖向荷载由横向梁传至柱而在纵向布置联系梁。而纵向框架则按构造要求布置较小的联系梁，这有利于房屋室内的采光与通风。各层的结构平面布置图如图3.1和图3.2所示。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书图3.1标准层结构平面布置图图3.2顶层结构平面布置图3.2荷载统计根据结构方案的特点，可取一榀典型框架作为计算单元。这里取⑩轴框架进行计算。柱底标高取-1.1m，在确定计算简图时柱子截面高度中柱取400mm，边柱取350mm，梁截面高度边跨取500mm，中跨取250mm，由于截面调整所引起得轴线偏差很小，对结构内力的影响可以忽略。图中结构层标高为梁高度中心线标高。如一层标高为3.90＋0.6＋0.5-0.1-0.05＝4.85m。式中3.90为楼面建筑标高，0.6为室内外高差，0.5为冻土深度，0.1为平均厚度为100mm的钢筋混凝土楼板，0.05为楼面装修层。计算简图如图3.3所示。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书图3.3结构计算简图3.2.1荷载统计3.2.1.1恒荷载标准值⑴屋面:100mm厚C20钢筋混凝土板:0.1×25=2.540厚1：8水泥膨胀珍珠岩：0.04×2.5＝0.1060厚现场喷涂硬质发泡聚氨酯保温防水层：0.5×0.06＝0.0320mm厚1:3防水砂浆找平层:0.02×20=0.4顶棚及吊挂荷载：0.3合计：3.33⑵楼面：100mm厚C20钢筋混凝土板:0.1×25=2.520mm厚1:3防水砂浆找平层:0.02×20=0.43mm厚T910地砖：0.03×19.8=0.06顶棚及吊挂荷载：0.3-150- 山东建筑大学毕业设计说明书合计：3.30⑶内墙：200mm厚加气混凝土砌块:0.20×5.5=1.108mm厚1:3水泥砂浆打底扫毛:0.008×20×2=0.328mm厚1:3石灰膏砂浆找平:0.008×12×2=0.1923mm厚麻刀（纸筋浆）灰面层：0.003×16×2＝0.096—————————————————————————————————————合计：1.708内墙自重为(偏于安全地取3900mm高)1.708×3.90＝6.66kN/m⑷外墙：6mm厚1:3水泥砂浆打底扫毛:2×0.006×20＝0.247mm厚1:2.5水泥砂浆找平扫毛:0.007×20×2＝0.281.5mm厚聚氨酯胶粘貼30厚发泡聚氨酯块500×300,（胶的配比：A料：B料＝1:4）0.03×0.05＝0.00157mm厚聚合物砂浆保护层，配比：胶料：粉料：＝1：4（重量比）0.007×17×2＝0.238————————————————————————————————————合计：0.76外墙自重为(偏于安全地取3900m高)0.76×3.90＝2.96kN/m女儿墙:按外墙做法,高度为900mm,自重为0.76×0.90＝0.69kN/m3.2.1.2活荷载标准值教室楼面2.0走廊、楼梯、厕所楼面2.5不上人屋面0.70-150- 山东建筑大学毕业设计说明书3.2.1.3风压标准值风压标准值(按50年一遇济南地区值)0.453.2.1.4雪荷载标准值雪荷载标准值(按50年一遇济南地区值)0.3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。3.2.1.5地震作用本工程抗震设防烈度为6度(0.05g),设计地震分组为第二组,在计算中不考虑地震作用,仅从构造上予以考虑。3.2.2竖向荷载计算根据以上荷载情况和荷载布置图,荷载按下面原则取值：楼板的恒载和活载按照双向板的导荷方式（转化为均布荷载）传给主梁，墙上的荷载以均布荷载的形式传给主梁，主梁再把该荷载及其自重导在框架柱上；板的恒载和活载按照双向板的导荷方式传给连系梁，连系梁再把该荷载及其自重以集中力的形式导在节点上；荷载以集中力的形式导在节点上。3.2.2.1屋面恒荷载3.33⑴屋面框架梁线荷载标准值：边跨框架梁自重0.896kN/m中跨框架梁自重0.297kN/m边跨承受屋面传来的荷载为3.33×4.5＝14.985kN/m中跨承受屋面传来的荷载为3.33×3＝9.99kN/m⑵屋面框架节点集中荷载标准值：①边柱连梁自重0.765×4.5＝3.45kN900mm女儿墙自重0.69×4.5＝3.11kN边柱连梁承受屋面板传来的荷载为1/2×4.5×1/2×4.5×3.33＝16.86kN————————————————————————————————————顶层边节点集中荷载为3.45＋3.11＋16.86＝23.42kN偏心距e＝（0.35-0.2）/2＝0.075m-150- 山东建筑大学毕业设计说明书弯矩M＝23.42×0.075=1.76②中柱连梁自重0.765×4.5＝3.45kN中柱连梁承受屋面板传来的荷载为3.33×［1/2×4.5×4.5/2+1/2×（1.5+4.5）×3/2＝31.85kN—————————————————————————————————————顶层中间节点集中荷载为31.85+3.45＝35.3kN偏心距e＝（0.4-0.2）/2＝0.1m弯矩M＝35.3×0.1＝3.533.2.2.2楼面恒荷载3.30⑴楼面线荷载标准值：边跨框架梁自重0.896kN/m中跨框架梁自重0.297kN边跨承受楼面传来的荷载3.3×4.5＝14.85kN/m中跨承受楼面传来的荷载3.3×3.0＝9.90kN/m边跨填充墙自重1.708×（3.9-0.5）＝5.81kN/m————————————————————————————————————作用在中间层边跨框架梁上的线荷载0.896＋5.81＝6.71kN/m作用在中间层中跨框架梁上的线荷载0.297kN/m⑵楼面框架节点集中荷载标准值：①边柱连梁自重0.765×4.5＝3.45kN边柱连梁承受楼板传来的荷载3.30×1/2×4.5×1/2×4.5＝16.7kN外纵墙自重扣除窗洞口及过梁所占的自重＋窗重+过梁自重0.76×(4.5-0.35)×(3.9-0.45)-2.1×3.0×0.76+0.45×2.1×3.0-0.76×0.25×3.5+0.25×0.2×25×3.5＝12.64kNZ1自重1.37×3.9＝5.343kN————————————————————————————————————中间层边节点集中荷载为3.45+16.71+12.64+5.343＝38.14kN偏心距e＝（0.35-0.2）/2＝0.075m弯矩M＝（16.71+12.64+3.45）×0.075＝2.46-150- 山东建筑大学毕业设计说明书②中柱连梁自重0.765×4.5＝3.45kN中柱连梁承受板传来的荷载为3.3×［1/2×4.5×1/2×4.5＋1/2（4.5-3+4.5）×3/2］＝31.56kN内纵墙子中扣除门欲创洞口及国梁体积等效为内墙的自重再加上门与窗及过梁的自为1.708×(3.9-0.45)×(4.5-0.4)-1.8×0.9×1.708-1×2.7×1.708-2.3×0.2×0.25×1.708-1.5×0.2×0.25×1.708+1.8×0.9×0.45+0.2×1×2.7+（2.3+1.5）×0.2×0.25×25=22.485kN框架Z2自重为1.72×3.9＝6.708kN————————————————————————————————————则中间层中节点集中荷载为3.45+31.56+22.48+6.708＝64.198kN偏心距e＝（0.4-0.2）÷2×0.001＝0.1m弯矩M＝（3.45+31.56+22.48）×0.1＝5.753.2.2.3屋面活荷载为0.7边跨承受板传来的荷载为0.7×4.5＝3.15kN/m中跨承受板传来的荷载为0.7×3＝2.1kN/m边柱连梁承受屋面板传来的荷载为0.7×1/2×4.5×1/2×4.5＝3.55kN中柱连梁承受屋面板传来的荷载为0.7×1/2［4.5×4.5÷2+（1.5+4.5）×3/2＝6.70kN3.2.2.4楼面活荷载为2.0，走廊活荷载为2.5边跨承受板传来的荷载为2×4.5＝9kN/m中跨承受板传来的荷载为2.5×3.0＝7.5kN/m边柱连梁承受楼面板传来的荷载为2×1/2×4.5×1/2×4.5＝10.125kN中柱连梁承受楼面板传来的荷载为2.5×1/2×（4.5+1.5）×3/2+（1/2×4.5×4.5÷2）×2.0＝21.275kN————————————————————————————————————边节点产生的弯矩为M＝10.125×（0.35-0.2）＝0.76中节点产生的弯矩为M＝21.375×（0.4-0.2）＝2.14-150- 山东建筑大学毕业设计说明书楼面恒荷载作用下的计算简图如图3.4所示：图3.4楼面恒荷载作用下的计算简图-150- 山东建筑大学毕业设计说明书则楼面活荷载作用下的计算简图如图3.5所示。图3.5楼面活荷载作用下的计算简图-150- 山东建筑大学毕业设计说明书3.2.3风荷载计算风压标准值计算公式因为结构高度H＝3.9×4+4.85＝20.45m<30m且H/B＝20.45/17.4＝1.18〈1.5所以＝1.0，对于H/B＝1.18〈4的矩形平面，风荷载体形系数＝1.30；查荷载规范，将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中力，如表3.1所示。其中z为框架节点至室外地面的高度，A为一榀框架各层节点的受风面积，结果如图3.6所示。表3.1风荷载计算层次(m)(m)(KN)51.01.319.951.2480.4512.8259.3741.01.316.051.1630.4517.5511.9431.01.312.151.0600.4517.5510.8821.01.38.251.0000.4517.5510.2711.01.34.351.0000.4518.5610.86图3.6风荷载作用下的计算简图-150- 山东建筑大学毕业设计说明书3.3内力分析框架梁柱承受的荷载都比较大,故在材料选用时应优先考虑强度较高的钢材，但本工程的内力不算太大可相应的取强度低点的钢材。主梁和柱子采用Q235钢材材料性能应能满足<<低合金高强度结构钢>>(GB/T1591)的要求。焊接材料应于相适用。手工焊采用E43系列焊条，满足<<低合金钢焊条>>(GB/T5118)的要求，自动焊和半自动焊的焊丝应满足<<熔化焊用钢丝>>(GB/T14957)的要求。3.3.1截面初选3.3.1.1主梁工字形梁的截面高而窄,在主轴平面内截面模量较大,楼板可以视为刚性铺板,没有整体稳定性问题,截面只需满足强度，刚度和局部稳定的要求．故本工程的主次梁截面均采用工字形截面，并优先采用窄翼缘H型钢（HN系列），其经济性好。本工程梁的跨度分别为7200mm和3000mm,高跨比取1/12~1/20,即为360mm~600mm和150~250mm,取边跨梁高为500mm，中跨梁高250mm。查《热轧H型钢和剖分T型钢》(GB/T11263)选用HN500×200×10×16和HN250×125×6×9的主梁，HN450×200×9×14的连系梁。3.3.1.2框架柱柱截面可以通过预先假定柱子的长细比来实现。设计时可以先估算柱在竖向荷载作用下的轴力N，以1.2N作为设计轴力按照轴心受压构件来确定框架柱的初始截面。计算的从属单元如图3.7所示。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书图3.7计算的从属单元柱的从属面积为（3.6+1.5）×4.5＝22.95，各层的重力荷载代表值近似取12kN/，则N＝1.2×12×22.95×5＝1652.4kN，受压构件的容许长细比为［150］，＝100，则＝L/＝4350/100＝43.5，为保证弱轴方向的抗弯能力,选择宽翼缘HW系列，所以边柱取HW350×350×12×19，中柱取HW400×400×13×21。3.3.2内力计算3.3.2.1竖向荷载标准值作用下⑴恒载作用下的内力计算手算结果在竖向荷载作用下,多层框架的侧移较小,且各层荷载对其他各层的水平构件的内力影响不大,可忽略侧移的影响,把每层按无侧移框架用分层法进行计算。非底层的柱，其实际的约束条件并非完全固定，而是弹性约束，故对非底层的柱，其线刚度乘以0.9的修正系数，同时其传递系数为1/3。边柱Z1的线刚度为中柱Z2的线刚度为底层边柱Z1的线刚度为底层中柱Z2的线刚度为边跨梁的线刚度为中跨梁的线刚度为-150- 山东建筑大学毕业设计说明书顶层：把梯形荷载转化为均布荷载为：kN/m把三角形荷载转化为均布荷载为：＝5/8×9.99＝6.24kN/m则边跨框梁承受的均布荷载为0.896+12.516＝13.412kN/m中跨框梁承受的均布荷载为0.297+6.244＝6.541kN/m中间层：把梯形荷载转化为均布荷载为：kN/m把三角形荷载转化为均布荷载为：＝5/8×9.90＝6.19kN/m则边跨框梁承受的均布荷载为12.403+6.71＝19.113kN/m中跨框梁承受的均布荷载为0.297+6.19＝6.485kN由于结构对称，所以可按照对称结构进行计算。①顶层A节点1）求转动刚度：2）求分配系数：3）求固端弯矩：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书B节点1）求转动刚度：2）求分配系数：3）求固端弯矩：则顶层的力矩分配计算结果和顶层的弯矩图如图3.8和图3.9所示。图3.8恒载作用顶层-150- 山东建筑大学毕业设计说明书图3.9顶层弯矩图②中间层：E节点1）求转动刚度：2）求分配系数：3）求固端弯矩：F节点1）求转动刚度：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书2）求分配系数：3）求固端弯矩：则标准层的力矩分配计算结果和标准层的弯矩图如图3.10和图3.11所示。图3.10恒载作用中间层-150- 山东建筑大学毕业设计说明书图3.11标准层弯矩图③底层M节点1）求转动刚度：2）求分配系数：3）求固端弯矩：N节点1）求转动刚度：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书2）求分配系数：3）求固端弯矩则底层的力矩分配计算结果和底层的弯矩图如图3.12和图3.13所示。图3.12恒载作用底层-150- 山东建筑大学毕业设计说明书图3.13底层弯矩图④求梁跨中最大弯矩：以顶层边跨为例来说明做法。梁端弯矩产生的剪力（利用力的平衡求）＝（44.352-56.382）/7.2＝-1.671kN＝-1.671kN荷载产生的梁端剪力＝0.896×7.2×1/2+14.985×2.7×1/2+1/2×2.25×14.985＝40.31kN＝-40.313kN则＝40.313-1.671＝38.642kN，＝-40.313-1.671＝-41.984kN剪力为零的点距A端为X，由于-1/2（2+）×2.25＝19.768>0，故X>2.25m则X＝＝（38.642+1/2×14.985×2.25）÷（0.896+14.985）＝3.5m-150- 山东建筑大学毕业设计说明书则＝=38.642×3.5-44.352-15.881÷2×3.5×3.5+14.985÷2×2.25×(3.5-2.25÷3)＝39.984这样依次用该种方法求出其他各层的跨中最大弯矩，其最大弯矩如下表3.2所示：表3.2各层的跨中弯矩最大值层数AB跨跨中最大弯矩（）BC跨跨中最大弯矩()539.9841.366448.7221.852349.2471.798249.1291.808151.9931.514由于用分层法求柱端弯矩和梁端弯矩有误差，经过一次分配后，节点不平衡，需再重先分配，下面的弯矩图是经过重新分配得到的。则恒载作用下的总弯矩图如图3.14所示。⑤求梁端剪力：其方法是把一个梁杆件单独拿出来，在实际的荷载作用下，荷载引起的剪力，与利用分层法求出的梁端弯矩根据力的平衡求出梁两端的剪力之和。其剪力如下表3.3所示：表3.3梁端剪力层数荷载引起的剪力（kN）弯矩引起的剪力kN总剪力（kN）AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨540.3137.938-1.671038.642-41.9847.938-7.938460.8957.871-1.535059.360-62.4307.871-7.871360.8957.871-1.535059.360-62.4307.871-7.871260.8957.871-1.53059.365-62.4257.871-7.871160.8957.871-1.7059.195-62.5957.871-7.871⑥-150- 山东建筑大学毕业设计说明书求柱端剪力：其方法是把一个杆件单独拿出来，利用分层法求出的柱端弯矩，根据力的平衡，求出柱端的剪力，其剪力如表3.4所示：表3.4柱端剪力层数左边柱弯矩引起的剪力（kN）左中柱弯矩引起的剪力（kN）柱上端柱下端柱上端柱下端5-20.213-20.21321.59921.5594-17.752-17.75218.09518.0953-17.891-17.89118.34518.3452-19.368-19.36820.03920.0391-9.507-9.5079.9419.941右柱弯矩引起的剪力其符号与左柱相反。则在恒载作用下的剪力图如图3.15所示。⑦求梁的轴力：其方法是拿出一个节点，根据柱的剪力，利用平衡条件求出梁的轴力，其轴力如表3.5所示：表3.5梁的轴力层数左边跨梁的轴力（kN）中间跨梁的轴力（kN）5-20.2131.34642.461-1.0033-0.1390.1112-1.4950.19919.879-0.237由于结构对称，右边跨梁的轴力与左边跨梁的轴力相同。⑧求柱的轴力：其方法是拿出一个节点，根据梁端的剪力和节点上的集中力，利用力的平衡条件，即可求出柱的轴力。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书则顶层边柱轴力为N＝23.42+38.642＝62.062（受压）顶层中柱轴力为N＝41.984+35.3+7.938＝85.222（受压）这样依次求出柱的轴力。则柱的轴力如表3.6所示：表3.6柱的轴力层数左边柱（kN）总轴力（kN）左中柱（kN）总轴力（kN）边节点集中力边跨梁左端剪力上柱的轴力中节点集中力边跨梁右端剪力中跨梁左端剪力上柱的轴力523.4238.6420-62.06235.3041.9847.9380-85.222438.1459.36062.062-159.56264.19862.4307.87185.222-219.721338.1459.365159.562-257.06264.19862.4307.871219.721-354.22238.1459.365257.062-354.56764.19862.4257.871354.22-488.714138.1459.195354.567-451.90264.19862.5957.871488.714-623.378由于结构对称，右面柱的轴力与左面柱的轴力相同。则在恒载作用下的轴力图如图3.16所示。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书3.14恒载作用下的弯矩图-150- 山东建筑大学毕业设计说明书3.15恒载作用下的剪力图3.16恒载作用下的轴力图-150- 山东建筑大学毕业设计说明书⑵楼面活荷载作用下的内力计算中间层：把梯形荷载转化为均布荷载为：kN/m把三角形荷载转化为均布荷载为：＝5/8×7.5＝4.688kN/m则边跨框梁承受的均布荷载为7.517kN/m中跨框梁承受的均布荷载为4.688kN/m由于结构对称，所以可按照对称结构进行计算。①中间层：E节点1）求转动刚度：2）求分配系数：3）求固端弯矩：F节点1）求转动刚度：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书2）求分配系数：3）求固端弯矩：图3.17楼面活荷载作用中间层-150- 山东建筑大学毕业设计说明书图3.18中间层弯矩图②底层M节点1）求转动刚度：2）求分配系数：3）求固端弯矩：N节点1）求转动刚度：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书2）求分配系数：3）求固端弯矩图3.19楼面活荷载作用底层-150- 山东建筑大学毕业设计说明书图3.20底层弯矩图③在活荷载作用下求梁跨中最大弯矩：（与恒载求法相同），其最大弯矩如下表3.7所示：表3.7活荷载作用下梁跨中最大弯矩层数AB跨跨中最大弯矩（）BC跨跨中最大弯矩()420.9942.206320.0612.038220.0182.042121.1241.907由于用分层法求柱端弯矩和梁端弯矩有误差，经过一次分配后，节点不平衡，需再重先分配，下面的弯矩图是经过重新分配得到的。则楼面活荷载作用下的弯矩图如图3.21所示。④求梁端剪力：其方法是把一个梁杆件单独拿出来，在实际的荷载作用下，荷载引起的剪力，与利用分层法求出的梁端弯矩根据力的平衡求出梁两端的剪力之和。其剪力如表3.8所示：表3.8活荷载作用下的梁端剪力层数荷载引起的剪力（kN）弯矩引起的剪力（kN）总剪力（kN）AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨5000.07300.0730.07300-150- 山东建筑大学毕业设计说明书续表3.8422.2755.625-0.704021.571-22.9795.625-5.625322.2755.625-0.652021.623-22.9275.625-5.625222.2755.625-0.649021.626-22.9245.625-5.625122.2755.625-0.723021.552-22.9985.625-5.625⑤求柱端剪力：其方法是把一个杆件单独拿出来，利用分层法求出的柱端弯矩，根据力的平衡，求出柱端的剪力，其剪力如表3.9所示：表3.9活荷载作用下的柱端剪力层数左边柱弯矩引起的剪力（kN）左中柱弯矩引起的剪力（kN）柱上端柱下端柱上端柱下端5-3.303-3.3033.163.164-7.47-7.477.3517.3513-7.052-7.0526.8916.8912-7.641-7.6417.3917.3911-3.746-3.7463.7363.736右柱弯矩引起的剪力其符号与左柱相反。则在楼面活荷载作用下的剪力图如图3.22所示：⑥求梁的轴力：其方法是拿出一个节点，根据柱的剪力，利用平衡条件求出梁的轴力，其轴力如表3.10所示。表3.10活荷载作用下梁的轴力层数左边跨梁的轴力（kN）中间跨梁的轴力（kN）5-3.303-0.1434-4.1670.02430.418-0.0422-0.589-0.08913.8950.24由于结构对称，右边跨梁的轴力与左边跨梁的轴力相同。⑦求柱的轴力：其方法是拿出一个节点，根据梁端的剪力和节点上的集中力，利用力的平衡条件，即可求出柱的轴力。如：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书则四层边柱轴力为N＝10.125+21.571+0.073＝31.769（受压）四层中柱轴力为N＝22.979+21.375+5.625+0.073＝50.052（受压）这样依次求出柱的轴力。则柱的轴力如表3.11所示。表3.11活荷载作用下柱的轴力层数左边柱（kN）总轴力（kN）左中柱（kN）总轴力（kN）边节点集中力边跨梁左端剪力上柱的轴力中节点集中力边跨梁右端剪力中跨梁左端剪力上柱的轴力500.0730-0.07300.07300-0.073410.12521.5710.073-31.76921.37522.9795.6250.073-50.052310.12521.62331.769-63.51721.37522.9275.62550.052-99.979210.12521.62663.517-95.26821.37522.9245.62599.979-149.903110.12521.55295.268-126.94521.37522.9985.625149.903-199.901由于结构对称，右面柱的轴力与左面柱的轴力相同。则在楼面活荷载作用下的轴力图如图3.23所示。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书3.21楼面活荷载作用下的弯矩图-150- 山东建筑大学毕业设计说明书图3.22楼面活荷载作用下的剪力图图3.23楼面活荷载作用下的轴力图-150- 山东建筑大学毕业设计说明书⑶屋面活荷载作用下的内力计算顶层：把梯形荷载转化为均布荷载为：KN/m把三角形荷载转化为均布荷载为：＝5/8×2.1＝1.313KN/m则边跨框梁承受的均布荷载为2.631KN/m中跨框梁承受的均布荷载为1.313KN/m①顶层A节点1）求转动刚度：2）求分配系数：3）求固端弯矩：B节点1）求转动刚度：2）求分配系数：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书3）求固端弯矩：3.24屋面活荷载作用顶层3.25屋面活荷载作用顶层弯矩图-150- 山东建筑大学毕业设计说明书屋面活荷载作用时，其梁端的剪力、柱端剪力、梁的轴力、柱的轴力其求法与恒载作用时相同，这里不再详细计算。其计算结果如图3.26，3.27，3.28所示：3.26屋面活荷载作用弯矩图3.27屋面活荷载作用剪力图-150- 山东建筑大学毕业设计说明书3.28屋面活荷载作用轴力图3.3.2.2风荷载作用下的内力计算风荷载作用下的计算简图及线刚度如图3.29所示：图3.29风荷载作用下的计算简图及线刚度-150- 山东建筑大学毕业设计说明书因为梁柱的线刚度比〈3，所以风荷载的计算方法宜用D值法，因为篇幅原因这里计算只选用第5层的计算过程。则本层内：弯矩：对1，4柱：则对2，3柱：则抗侧刚度-150- 山东建筑大学毕业设计说明书表3.12风荷载作用下的计算楼层剪力（kN）A柱剪力(kN)B柱剪力(kN)A柱()B柱弯矩()则左风荷载作用下的弯矩图，剪力图及轴力图如图3.30，3.31，3.32所示。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书图3.30左风荷载作用下的弯矩图图3.31左风荷载作用下的剪力图-150- 山东建筑大学毕业设计说明书图3.32左风荷载作用下的轴力图3.4荷载组合在进行荷载组合时，不考虑地震组合，也不考虑活荷载的不利布置，而是采用满布荷载法，故将活荷载下的内力乘以1.15的放大系数。根据《建筑结构荷载规范》（GB5009）的规定，设计教室楼面梁时，教室楼面梁的从属面积为7.2×4.5=32.4＜50，故不用采取折减系数。设计柱和基础时，楼面梁的从属面积为7.2×4.5=32.4＜50,故不用采取折减系数。该工程考虑以下五种荷载组合：可变荷载效应控制的组合：⑴=1.2恒载+1.4活载⑵=1.2恒载+1.4风载-150- 山东建筑大学毕业设计说明书⑶=1.2恒载+0.91.4（活载+风载）永久荷载效应控制的组合：⑷=1.35恒载+0.71.4活载+0.61.4风载⑸=1.0恒载+0.71.4活载+0.61.4风载按上述原则这里对柱和梁进行内力组合，表示边柱，表示中柱，表示边梁，表示中梁组合结果见表3.13。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书表3.13内力组合构件与截面编号恒载活载风载楼面屋面左风吹右风吹①②③④⑤柱1　标准值M26.34410.3830.002-19.79819.798N-451.902-126.945-11.00630.992-30.992V-9.507-3.746-0.00111.646-11.646组合Ⅰ选项√√√　√M1.2×①+0.9×1.4×[1.15×(②+③)+⑤]71.606N-781.223V-31.512　组合Ⅱ选项√　　√　上M1.0×①+1.4×④10.04端N-616.49截V6.06面组合Ⅲ选项√　　√　　M1.0×①+1.4×④-1.373N-408.513V6.797组合Ⅳ选项√√√　√M1.35×①+1.4×[0.7×1.15×(②+③)+0.6×⑤]63.899N-791.572V-26.840　标准值M15.015.9140.001-36.68536.685N-451.902-126.945-11.00630.992-30.992V-9.507-3.736-0.00111.646-11.646组合Ⅰ选项√√√　√M1.2×①+0.9×1.4×[1.15×(②+③)+⑤]72.806N-781.223V-31.512组合Ⅱ选项√　　√　下M1.0×①+1.4×④-36.349端N-408.513截V6.797面组合Ⅲ选项√　　√　　M1.0×①+1.4×④-36.349N-408.513V6.797组合Ⅳ选项√√√　√M1.35×①+1.4×[0.7×1.15×(②+③)+0.6×⑤]57.745N-791.572V-26.840-150- 山东建筑大学毕业设计说明书续表3.13构件与截面编号恒载活载风载楼面屋面左风吹右风吹①②③④⑤柱2　标准值M-27.415-10.303-0.003-21.17021.170N-623.378-199.901-16.437-15.51715.517V9.9413.7360.00415.104-15.104组合Ⅰ选项√　　　√M1.0×①+1.4×⑤2.223N-601.654V-11.205组合Ⅱ选项√√√√上M1.2×①+0.9×1.4×[1.15×(②+③)+④]-74.506端N-1041.976截V36.380面组合Ⅲ选项√　　√　M1.0×①+1.4×⑤2.223N-601.654V-11.205组合Ⅳ选项√√√√M1.35×①+1.4×[0.7×1.15×(②+③)+0.6×④]-30.842N-1098.408V4.948　标准值M-15.827-5.948-0.002-51.64851.648N-623.378-199.901-16.437-15.51715.517V9.9413.7360.00415.104-15.104组合Ⅰ选项√　　　√M1.0×①+1.4×⑤56.480N-601.654V-11.205组合Ⅱ选项√√√√　下M1.2×①+0.9×1.4×[1.15×(②+③)+④]-92.690端N-1041.976截V36.380面组合Ⅲ选项√　　　√　M1.0×①+1.4×⑤56.480N-601.654V-11.205组合Ⅳ选项√√√√　M1.35×①+1.4×[0.7×1.15×(②+③)+0.6×④]15.312N-1098.408V4.948-150- 山东建筑大学毕业设计说明书续表3.13构件与截面编号恒载活载风载楼面屋面左风吹右风吹①②③④⑤梁1　标准值M-69.101-27.0270.00137.882-37.882N9.8793.895-0.005-8.488-8.488V59.19521.5520.000-10.39110.391组合Ⅰ选项√　　√　M1.0×①+1.4×④-16.066N-2.004V44.648组合Ⅱ选项√√√　√左M1.2×①+0.9×1.4×[1.15×(②+③)+⑤]-169.813端N6.797截V115.356面组合Ⅲ选项√√√　√　M1.2×①+0.9×1.4×[1.15×(②+③)+⑤]-169.813N6.797V115.356组合Ⅳ选项√　　√　M1.0×①+1.4×④-16.066N-2.004V44.648　标准值M81.34332.2340.000136.935-36.935N9.8793.895-0.005-8.4888.488V-62.595-22.9980.000-10.39110.391组合Ⅰ选项√√√√　M1.2×①+0.9×1.4×[1.15×(②+③)+④]190.857N6.797V-121.531组合Ⅱ选项√　　　√右M1.0×①+1.4×⑤29.634端N21.762截V-48.048面组合Ⅲ选项√　　　√　M1.0×①+1.4×⑤29.634N21.762V-48.048组合Ⅳ选项√√√√　M1.2×①+0.9×1.4×[1.15×(②+③)+④]190.857N6.797V-121.531-150- 山东建筑大学毕业设计说明书续表3.13构件与截面编号恒载活载风载楼面屋面左风吹右风吹①②③④⑤梁2　标准值M-6.246-4.036-0.0017.549-7.549N-0.2370.2400.005-5.34-5.34V7.8715.6250.000-5.0335.033组合Ⅰ选项√　　√　M　4.323N-7.713V0.825组合Ⅱ选项√√√　√上M1.2×①+0.9×1.4×[1.15×(②+③)+⑤]-22.857端N-6.658截V23.937面组合Ⅲ选项√√√　√　M1.2×①+0.9×1.4×[1.15×(②+③)+⑤]-22.857N-6.658V23.937组合Ⅳ选项√　　√　M1.0×①+1.4×④4.323N-7.713V0.825　标准值M6.2464.036-0.0017.549-7.549N-0.2370.2400.005-5.34-5.34V-7.871-5.6250.000-5.0335.033组合Ⅰ选项√√√√　M1.2×①+0.9×1.4×[1.15×(②+③)+④]22.854N-6.658V-23.937组合Ⅱ选项√　　　√下M1.0×①+1.4×⑤-4.323端N-7.713截V-0.825面组合Ⅲ选项√　　　√　M1.0×①+1.4×⑤-4.323N-7.713V-0.825组合Ⅳ选项√√√√　M1.2×①+0.9×1.4×[1.15×(②+③)+④]22.854N-6.658V-23.937-150- 山东建筑大学毕业设计说明书3.5结构构件验算3.5.1框架柱的验算框架柱的验算包括强度、整体稳定、局部稳定和刚度验算，计算时不考虑抗震设防要求，按GB50017计算。3.5.1.1框架柱⑴截面特性：柱的截面为HW350×350×12×19,其截面特性为A=173.9,=40300,=13600,=15.2cm,=8.84cm,=2300,=776.⑵控制内力：由内力组合表可知，强度验算可能由组合Ⅰ和组合Ⅳ控制，内力分别为：=71.606，＝－781.223kN，＝－31.512kN，=72.806，=－781.223kN，=－31.512kN和＝63.899，=－791.572kN，＝－26.840kN，=57.745，=－791.572kN,=－26.840kN⑶强度验算：截面无削弱，由于压弯构件受压翼缘的自由外伸宽度b于其厚度t之比为b/t=169/19=8.9<13=13，故截面塑性发展系数=1.05。对第一组内力+=＝324＝72mm。⑵判断是否需要双排螺栓翼缘的塑性截面模量梁全截面塑性截面模量故梁腹板与柱螺栓的连接可采用单排。⑶螺栓数量确定-150- 山东建筑大学毕业设计说明书一个摩擦型高强度螺栓受剪承载力设计值：由于施工时先栓后焊，考虑焊接时对螺栓引起的预拉力的损失，乘以折减系数0.9，单剪连接，得根据剪力确定高强度螺栓数目：根据梁腹板净截面面积抗剪承载力的50％确定高强度螺栓数目：梁腹板净截面面积：由以上计算可知，高强度螺栓单排数目n＝4满足要求。⑷螺栓群计算①求梁腹板的弯矩梁全截面惯性矩梁腹板惯性矩则梁腹板的弯矩为②计算螺栓群承载力则最角上螺栓的合力为>69.255KN，不满足要求。故螺栓改为两排，再重新计算螺栓群承载力-150- 山东建筑大学毕业设计说明书则最角上螺栓所受合力为<69.255kN，满足要求。3.6.1.3节点弹性设计计算⑴梁翼缘完全焊透的对接焊缝强度验算：满足要求。⑵连接板厚度确定:连接板净截面与梁腹板净截面相等计算t根据螺栓间距最大要求确定连接板厚度t：根据支撑板的厚度,求连接板厚度t综合以上数值,取t＝12mm，则⑶验算连接板的强度:①验算连接板的抗剪强度：螺栓连接处的连接板的净截面面积：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书②验算连接板在作用下的抗弯强度：螺栓连接处的连接板净截面模量连接板在、作用下的折算应力c、连③连接板与柱相连的双面角焊缝抗剪强度：按构造求：双面角焊缝焊脚尺寸取则有效焊缝长度有效焊缝截面模量为正面角焊缝的强度设计值增大系数-150- 山东建筑大学毕业设计说明书根据梁腹板净截面面积抗剪承载力的50％验算角焊缝焊脚尺寸满足要求。3.6.1.4本实例符合强柱弱梁要求，故不作强柱弱梁验算。3.6.1.5节点域验算⑴节点域的柱腹板厚度验算满足要求。⑵节点域的柱腹板抗剪强度验算取⑶节点域的柱腹板厚度，可以不验算节点域的稳定性。钢梁1与钢柱1连接节点详图如图3.34-150- 山东建筑大学毕业设计说明书图3.34钢梁1与钢柱1连接节点详图3.6.2主梁与柱的连接：为避免高空施焊，在工厂制造时柱上焊一长度为500mm的悬臂短梁段，翼缘和腹板均采用对接焊缝连接，为等强度设计，焊缝不必计算。短梁另一端在高空与框架梁采用栓焊连接。腹板与腹板用高强度螺栓（M16）摩擦型连接，翼缘采用完全焊透的坡口焊缝连接。3.6.2.1计算指标：高强度螺栓采用10.9级M16摩擦型连接，孔径＝16+1.5＝17.5mm，摩擦面要求作喷砂处理，摩擦面抗滑移系数，螺栓预拉力P=100kN。翼缘钢材：t=10mm；f=215；=125腹板钢材：t=7mm；f=215；=125焊缝对接焊缝：3.6.2.2螺栓布置及计算⑴按螺栓布置求，螺栓至连接板端部b2＝217.5＝35mm，取b＝35mm，c至少取+20＝10+20＝30mm（20mm为安装缝隙），取c＝36mm，腹板高度为＝200-20＝-150- 山东建筑大学毕业设计说明书180mm；连接板高度为＝h-352＝200-70＝130mm。⑵采用内力设计法进行计算梁全截面惯性矩梁腹板惯性矩梁毛截面模量腹板毛截面面积梁毛截面受剪承载力的50％为梁毛截面受剪承载力的50％为3.6.2.3腹板区拼接计算M＝22.84+Ve＝22.854+23.9370.066＝24.43kN，取M＝max（23.43，23.1）＝24.43计算取V＝max（23.937，78.75）＝78.75kN计算⑴估算拼接每侧所需的高强度螺栓数目：一个摩擦型高强度螺栓受剪承载力设计值：由于施工时先栓后焊，考虑焊接时对螺栓引起的预拉力的损失，乘以折减系数0.9，双剪连接，得，所以拼接每侧所需的高强度螺栓数目n＝4，两排2个。则螺栓间距a＝（130-70）/1＝60mm>3＝52.5mm⑵腹板区拼接计算梁腹板的弯矩为-150- 山东建筑大学毕业设计说明书计算螺栓群承载力则最角上螺栓的合力为满足要求。3.6.2.4计算拼接板承载力连接板净截面与梁腹板净截面相等计算t根据螺栓间距最大要求确定连接板厚度t：综合以上数值,取t＝6mm，则每块拼接板净截面惯性矩每块拼接板的净截面面积：每块拼接板净截面模量⑴验算拼接板在作用下的抗弯强度：⑵验算拼接板的抗剪强度：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书拼接板在、作用下的折算应力3.6.2.5翼缘区对接焊缝拼接计算翼缘拉力3.6.2.6本实例符合强柱弱梁要求，故不作强柱弱梁验算。3.6.2.7节点域验算⑴节点域的柱腹板厚度验算满足要求。⑵节点域的柱腹板抗剪强度验算取3）节点域的柱腹板厚度，可以不验算节点域的稳定性。钢梁1、钢梁2与钢柱2连接节点详图如图3.35所示：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书图3.35钢梁1、钢梁2与钢柱1连接节点详图3.6.3连梁与柱的连接：主梁与柱采用栓焊连接设计，主梁翼缘与柱的翼缘采用完全焊透的坡口焊连接，为二级焊缝，焊条采用E43型，主梁腹板与柱之间通过连接板用高强度螺栓（M22）摩擦型连接，3.6.3.1计算指标：高强度螺栓采用10.9级M16摩擦型连接，孔径＝16+1.5＝17.5mm-150- 山东建筑大学毕业设计说明书，摩擦面要求作喷砂处理，摩擦面抗滑移系数，螺栓预拉力P=100kN。翼缘钢材：t=13mm；f=215；=125腹板钢材：t=8mm；f=215；=125焊缝对接焊缝:角焊缝:3.6.3.2螺栓布置及计算⑴按螺栓布置求，螺栓至连接板端部b2＝217.5＝35mm，取45mm，c至少取+20＝13+20＝33mm（20mm为安装缝隙），取c＝50mm，腹板高度为＝400-26＝374mm；连接板高度为＝h-502＝400-100＝300mm，设每排螺栓数n＝3，则螺栓间距为a＝（300-452）/2＝105mm>＝317.5＝52.5mm而且a<＝280mm。⑵判断是否需要双排螺栓翼缘的塑性截面模量梁全截面塑性截面模量故梁腹板与柱螺栓的连接可采用单排。⑶螺栓数量确定一个摩擦型高强度螺栓受剪承载力设计值：由于施工时先栓后焊，考虑焊接时对螺栓引起的预拉力的损失，乘以折减系数0.9，单剪连接，得根据剪力确定高强度螺栓数目：根据梁腹板净截面面积抗剪承载力的50％确定高强度螺栓数目：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书梁腹板净截面面积：由以上计算可知，高强度螺栓单排数目n＝3不满足要求，需双排（m＝2），螺栓数量n＝6，两排螺栓的最小间距＝＝52.5mm，取＝60mm。⑷螺栓群计算①求梁腹板的弯矩梁全截面惯性矩梁腹板惯性矩则梁腹板的弯矩为②计算螺栓群承载力则最角上螺栓的合力为<36.45kN，满足要求。3.6.3.3节点弹性设计计算⑴梁翼缘完全焊透的对接焊缝强度验算：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书满足要求。⑵连接板厚度确定:连接板净截面与梁腹板净截面相等计算t根据螺栓间距最大要求确定连接板厚度t：根据支撑板的厚度,求连接板厚度t综合以上数值,取t＝12mm，则⑶验算连接板的强度:①验算连接板的抗剪强度：螺栓连接处的连接板的净截面面积：②验算连接板在作用下的抗弯强度：螺栓连接处的连接板净截面模量连接板在、作用下的折算应力c、连接③板与柱相连的双面角焊缝抗剪强度：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书按构造求：双面角焊缝焊脚尺寸取则有效焊缝长度有效焊缝截面模量为正面角焊缝的强度设计值增大系数根据梁腹板净截面面积抗剪承载力的50％验算角焊缝焊脚尺寸满足要求。3.6.3.4验算连接板与柱加劲肋相连的正面角焊缝满足要求。钢梁2与钢柱2连接节点详图如图3.36所示：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书图3.36钢梁2与钢柱2连接节点详图3.7柱脚设计3.7.1边柱柱脚的设计边柱H300×300×12×15，柱脚钢材为Q235钢，焊条E-43型，柱脚垫板厚取20mm。采用下端组合Ⅰ为控制内力：M=72.806;N=-781.223kN;V=-31.512kN.-150- 山东建筑大学毕业设计说明书锚栓采用24mm，锚栓垫板孔径为26mm，锚栓垫板厚为14mm，锚栓孔径为35mm。抗剪栓钉取19mm。3.7.1.1柱翼缘栓钉抗剪承载力验算：外包式柱脚通过柱翼缘栓钉抗剪，将弯矩传递给外包混凝土。钢柱一侧翼缘所承担的翼缘轴力为：一个栓钉的抗剪承载力设计值为：取：=42.667KN钢柱一侧的抗剪钉数目为：取n=16个，每排8个。水平间距200mm，垂直间距为140mm。3.7.1.2抗弯承载力验算：外包式柱脚钢柱与基础可视为铰接，弯矩全部由外包的钢筋混凝土承担：按最小配筋率算配筋：(钢筋保护层厚度取40mm)取4根直径为20的一级钢，8根直径为16的一级钢，=1256+1608=2864则受拉区主筋重心至受压区主筋重心的距离=710-80-20=610mm，满足要求。3.7.1.3外包式柱脚抗剪承载力验算：外包式柱脚的剪力均由外包钢筋混凝土承担，不考虑钢柱与混凝土的抗剪黏结，按以下公式验算：外包混凝土柱的总宽度=710mm，外包混凝土柱的有效宽度=410mm，在外包钢筋混凝土顶部设三道加强箍筋12@50，其余均为8@120-150- 山东建筑大学毕业设计说明书则一支水平箍筋配筋率为：则外包钢筋混凝土所分配到的受剪承载力为（取较小者）取=392kN>V=31.512kN。满足要求。则边柱的柱脚设计如图3.37所示：图3.37边柱的柱脚设计3.7.2中柱柱脚的设计中柱H350×350×12×16，柱脚钢材为Q235钢，焊条E-43型，柱脚垫板厚取20mm。采用下端组合Ⅱ为控制内力：M=－92.690；N=-1041.976kN;V=36.380kN.锚栓采用24mm，锚栓垫板孔径为26mm，锚栓垫板厚为14mm，锚栓孔径为35mm。抗剪栓钉取19mm。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书3.7.2.1柱翼缘栓钉抗剪承载力验算：外包式柱脚通过柱翼缘栓钉抗剪，将弯矩传递给外包混凝土。钢柱一侧翼缘所承担的翼缘轴力为：一个栓钉的抗剪承载力设计值为：取：=42.667kN钢柱一侧的抗剪钉数目为：取n=20个，每排10个。水平间距200mm，垂直间距为110mm。3.7.2.2抗弯承载力验算：外包式柱脚钢柱与基础可视为铰接，弯矩全部由外包的钢筋混凝土承担：按最小配筋率算配筋：(钢筋保护层厚度取40mm)取4根直径为20的一级钢，8根直径为16的一级钢，=1256+1608=2864则受拉区主筋重心至受压区主筋重心的距离=710-80-20=610mm，满足要求。3.7.2.3外包式柱脚抗剪承载力验算：外包式柱脚的剪力均由外包钢筋混凝土承担，不考虑钢柱与混凝土的抗剪黏结，按以下公式验算：外包混凝土柱的总宽度=710mm，外包混凝土柱的有效宽度=360mm，在外包钢筋混凝土顶部设三道加强箍筋12@50，其余均为8@120则一支水平箍筋配筋率为：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书则外包钢筋混凝土所分配到的受剪承载力为（取较小者）取=390.6kN>V=36.380kN。满足要求。则边柱的柱脚设计如图3.38所示：图3.38中柱的柱脚设计3.8基础设计3.8.1边柱基础设计3.8.1.1确定DL-1的尺寸及配筋底层内横墙线荷载为：q＝1.7083.75+180.22.2=14.325kN/m，则支座反力为：R＝1/27.214.325＝51.57kN跨中弯矩为：截面选择：高度h＝500mm，宽度b＝200mm⑴混凝土的强度等级为C25，混凝土保护层厚度取C＝60mm，-150- 山东建筑大学毕业设计说明书＝0.201＝0.227＝0.887则＝1133，选择420，＝1256则＝1.43％>，满足要求。⑵配置箍筋故按照构造配置箍筋，选用6@300。则DL-1的配筋如图3.39所示：图3.39DL-1的配筋图3.8.1.2确定DL-3的尺寸及配筋底层外墙上的线荷载为：则支座反力为R＝1/210.774.5＝24.23kN跨中弯矩为截面选择：高度h＝350mm，宽度b＝200mm⑴混凝土的强度等级为C25，混凝土保护层厚度取C＝35mm，＝0.115-150- 山东建筑大学毕业设计说明书＝0.123＝0.939则＝439，选择314，＝461则＝0.73％>，满足要⑵配置箍筋，故按照构造配置箍筋，选用6@300则DL-3的配筋如图3.40所示：图3.40DL-3的配筋图3.8.1.3设计基础对于标准组合，荷载效应的组合设计值如下：底层内横墙下的基础梁自重为＝51.57+0.2×0.5×7.2×25×1/2＝60.57kN底层外纵墙下的基础梁自重为＝24.23×2+0.2×0.35×4.5×25＝56.34kN柱脚剪力产生的弯矩为底层外纵墙下的基础梁产生的弯矩为＝56.34×0.05＝2.817则＝629.1+60.57+56.34＝746.01kN-150- 山东建筑大学毕业设计说明书＝56.46+33.28+2.82＝92.563.8.1.4确定基础底面尺寸基础底面尺寸是根据地基承载力条件和地基变形条件确定的，由于柱下扩展基础的底面积不太大，故假定基础是绝对刚性的且地基土反力为线形分布。⑴偏心受压柱下基础假定基础的埋置深度D＝2.4m则只经过深度修正的地基承载力⑵按照轴心荷载作用条件，初步估算所需的基础底面面积A取A＝（1.11.4）＝1.1×4.151.4×4.15＝（4.565.81）取A＝6，取短边长度l＝2m，长边长度b＝3m3.8.1.5地基承载力验算⑴地基承载力设计值⑵地基承载力验算：⑶验算基础高度F=1.35=1.35×746.01=1007.1kN-150- 山东建筑大学毕业设计说明书M=1.35=1.35×92.56=124.96kN·m①地基净反力：②验算柱与基础相交Ⅰ处的受冲切承载力：满足要求。⑷确定基础底板的配筋，按照抗弯计算确定：根据规范规定，对于矩形基础，时，任意截面的弯矩可按照下式计算-150- 山东建筑大学毕业设计说明书配置1114@192，＝1692.9验算基础短边方向的配筋，按照轴心受压考虑：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书配置1610@195，＝1256。则J-1的基础详图如图3.41所示：图3.41J-1的基础详图3.8.2中柱基础设计3.8.2.1确定DL的尺寸及配筋-150- 山东建筑大学毕业设计说明书底层内纵墙线荷载为：q＝1.7083.75+180.22.2=14.325kN/m，则支座反力为R＝1/24.514.325＝32.2kN跨中弯矩为截面选择：高度h＝350mm，宽度b＝200mm⑴混凝土的强度等级为C25，混凝土保护层厚度取C＝35mm，＝0.154＝0.168＝0.916则＝598.4，选择316，＝603则＝0.96％>，满足要求。⑴配置箍筋故按照构造配置箍筋，选用6@300则DL的配筋如图3.42所示图3.42DL的配筋图3.8.2.2设计基础⑴左Z2：对于标准组合，荷载效应的组合设计值如下：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书底层内横墙下的基础梁自重为＝51.57+0.2×0.5×7.2×25×1/2＝60.57kN底层内纵墙下的基础梁自重为＝32.23×2+0.2×0.35×4.5×25＝72.34kN柱脚剪力产生的弯矩为底层内纵墙下的基础梁产生的弯矩为＝-72.34×0.075＝-5.426kN·m则＝881.48+60.57+72.34＝1014.39kN＝-（53.66+37.28+5.426）＝-96.37kN·m⑵右Z2：对于标准组合，荷载效应的组合设计值如下：底层内横墙下的基础梁自重为＝51.57+0.2×0.5×7.2×25×1/2＝60.57kN底层内纵墙下的基础梁自重为＝32.23×2+0.2×0.35×4.5×25＝72.34kN柱脚剪力产生的弯矩为底层内纵墙下的基础梁产生的弯矩为＝72.34×0.075＝5.426kN·m则＝862.86+60.57+72.34＝995.77kN＝-8.32+8.288+5.426＝5.39kN·m3.8.2.3确定基础底面尺寸-150- 山东建筑大学毕业设计说明书基础底面尺寸是根据地基承载力条件和地基变形条件确定的，由于柱下扩展基础的底面积不太大，故假定基础是绝对刚性的且地基土反力为线形分布。将两组力向中心简化，则⑴偏心受压柱下基础假定基础的埋置深度D＝2.4m则只经过深度修正的地基承载力⑵按照轴心荷载作用条件，初步估算所需的基础底面面积A取A＝（1.11.4）＝1.1×11.191.4×11.19＝（12.3115.666）取A＝15，取短边长度l＝3m，长边长度b＝5m3.8.2.4地基承载力验算⑴地基承载力设计值⑵地基承载力验算：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书⑶验算基础高度F=1.35=1.35×2010.16=2713.72kNM=1.35=1.35×63.05=85.12①地基净反力：②验算柱与基础相交Ⅰ处的受冲切承载力：满足要求。⑷确定基础底板的配筋，按照抗弯计算确定：根据规范规定，对于矩形基础，时，任意截面的弯矩可按照下式计算-150- 山东建筑大学毕业设计说明书配置2520@120，＝7855验算基础短边方向的配筋，按照轴心受压考虑：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书配置3010@170，＝2355则J-2的基础详图如图3.43所示：图3.43J-2的基础详图-150- 山东建筑大学毕业设计说明书3.9楼板设计图3.44楼板从属单元计算简图楼板的从属单元计算简图如图3.44所示。按照弹性理论设计：楼面恒载为3.3kN/,采用C20混凝土，板中钢筋采用HPB235钢，跨中最大弯矩为当内支座固定时在作用下的跨中弯矩值与内支座铰支时在作用下的跨中弯矩之和，本工程计算时混凝土的泊松比为。3.9.1楼板荷载设计值：恒载设计值:活载设计值:则-150- 山东建筑大学毕业设计说明书3.9.2计算楼板配筋图3.45各板的四边情况⑴A区格板为三边固定,一边简支①计算跨中弯矩在作用下，三边固定，一边简支，则在作用下，四边简支-150- 山东建筑大学毕业设计说明书则②计算支座负弯矩在作用下，三边固定，一边简支⑵B区格板为四边固定①计算跨中弯矩在作用下，四边固定，，则在作用下，四边简支则-150- 山东建筑大学毕业设计说明书②计算支座负弯矩在作用下，四边固定，⑶C区格板为两邻边固定,两邻边简支①计算跨中弯矩在作用下，两邻边固定，两邻边简支，则在作用下，四边简支-150- 山东建筑大学毕业设计说明书则②计算支座负弯矩在作用下，两邻边固定，两邻边简支取相邻板支座弯矩较大者：AB支座弯矩AC支座弯矩BC支座弯矩屋面恒载为3.33kN/,活载为0.7kN/，采用C20混凝土，板中钢筋采用HPB235钢，跨中最大弯矩为当内支座固定时在作用下的跨中弯矩值与内支座铰支时在作用下的跨中弯矩之和，本工程计算时混凝土的泊松比为。3.9.3屋面板荷载设计值：恒载设计值:活载设计值:3.9.4计算屋面板配筋⑴A区格板为三边固定,一边简支-150- 山东建筑大学毕业设计说明书①计算跨中弯矩在作用下，三边固定，一边简支，则在作用下，四边简支则②计算支座负弯矩在作用下，三边固定，一边简支⑵B区格板为四边固定-150- 山东建筑大学毕业设计说明书①计算跨中弯矩在作用下，四边固定，，则在作用下，四边简支则①支座负弯矩在作用下，四边固定，⑶C区格板为两邻边固定,两邻边简支-150- 山东建筑大学毕业设计说明书①计算跨中弯矩在作用下，两邻边固定，两邻边简支，则在作用下，四边简支则②计算支座负弯矩在作用下，两邻边固定，两邻边简支-150- 山东建筑大学毕业设计说明书取相邻板支座弯矩较大者：AB支座弯矩AC支座弯矩BC支座弯矩假定选用8钢筋，则方向跨中截面的=80mm,方向跨中截面的，支座截面的。则楼板按照弹性理论计算的弯矩值如表3.14所示。表3.14楼板按照弹性理论计算的弯矩值区格项目ABC4500280045507325450073250.6140.6220.6216.6732.8258.0842.6821.2623.794-11.074-4.568-15.031-11.074-4.5680-7.821-3.340-10.9160-3.3400楼板按照弹性理论计算的配筋如表3.15所示：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书表3.15楼板按照弹性理论计算的配筋项目截面配筋实有跨中A区格方向806.673418.118@120419.0方向722.682186.728@200251.0B区格方向802.825177.018@200251.0方向721.26287.868@200251.0C区格方向808.084506.528@100503.0方向723.794264.138@200251.0支座A-B80-7.821490.048@100503.0A-C80-15.031941.7910@80981.0B-C80-10.961686.7810@80981.0A-A80-11.074693.868@70719.0B-B80-3.340209.278@200251.0-150- 山东建筑大学毕业设计说明书屋面板按照弹性理论计算的弯矩值如表3.16所示：表3.16屋面板按照弹性理论计算的弯矩值区格项目ABC4500280045507325450073250.6140.6220.6214.4411.6385.5571.6790.7062.593-8.152-3.047-11.064-8.152-3.0470-5.757-2.228-8.035000-150- 山东建筑大学毕业设计说明书屋面板按照弹性理论计算的配筋如表3.17所示：表3.17屋面板按照弹性理论计算的配筋项目截面配筋实有跨中A区格方向804.411276.388@180279.0方向721.679116.898@200251.0B区格方向801.638102.638@200251.0方向720.70649.158@200251.0C区格方向805.577349.448@140359.0方向722.593180.528@200251.0支座A-B80-5.757360.7148@140359.0A-C80-11.064593.2310@130604.0B-C80-8.035503.458@100503.0A-A80-8.152510.788@100503.0B-B80-2.228139.608@200251.03.10楼梯设计楼梯的设计：楼梯一般分为梁式楼梯，板式楼梯。当梯段的水平投影跨度不超过3.3m，荷载不太大时，宜采用板式楼梯。本工程楼梯采用梁式楼梯。本工程层高3.900m，踏步尺寸150mm×300mm，采用C25混凝土，板采用HPB235钢筋，梁纵筋采用HRB335钢筋。楼梯结构平面布置图如图3.46所示。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书图3.46楼梯结构平面布置图3.10.1踏步板的设计3.10.1.1荷载计算（底板厚度d=40mm）-150- 山东建筑大学毕业设计说明书荷载统计如表3.18所示：表3.18踏步板荷载统计荷载种类荷载标准值（kN/m）恒载设计值踏步板自重1.2×(0.15×0.3×1/2+0.335×0.04)×25=1.08踏步面层自重（水磨石）1.2×（0.3+0.15）×0.65=0.35踏步抹灰重1.2×0.335×0.02×17=0.14小计1.57活荷载设计值1.4×2.5×0.3=1.053.10.1.2内力计算：⑴斜梁截面尺寸选用150mm×250mm，则TB-1的计算跨度为：TB-2的计算跨度为：踏步板1的跨中弯矩：踏步板2的跨中弯矩：⑵TB-1截面承载力计算取一块踏步（）为计算单元，已知等效矩形截面的高度h和宽度b分别为：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书⑶TB-2截面承载力计算取一块踏步（）为计算单元，已知等效矩形截面的高度h和宽度b分别为：3.10.2楼梯斜梁计算（TL-1）3.10.2.1TL-1的荷载计算-150- 山东建筑大学毕业设计说明书总计：3.10.2.2内力计算⑴取平台梁截面尺寸b×h=300×450mm，则斜梁计算跨度为斜梁跨中弯矩及支座剪力分别为：⑵截面承载力计算-150- 山东建筑大学毕业设计说明书3.10.3楼梯斜梁计算（TL-2）3.10.3.1TL-2的荷载计算总计：3.10.3.2内力计算⑴取平台梁截面尺寸b×h=300mm×450mm，则斜梁计算跨度为：斜梁跨中弯矩及支座剪力分别为：⑵截面承载力计算-150- 山东建筑大学毕业设计说明书3.10.4平台板设计设平台板厚h=70mm，取1m宽板带计算3.10.4.1荷载计算3.19平台板的荷载统计表荷载种类荷载标准值（kN/m）恒荷载水磨石面层0.6570厚的混凝土板0.07×25×1=17.5板底抹灰0.02×17×1=0.34小计2.74活荷载2.5总荷载设计值为：p=1.2×2.74+1.4×2.5=6.788kN/m3.10.4.2截面设计-150- 山东建筑大学毕业设计说明书平台板的计算跨度为弯矩设计值为板的有效高度为3.10.5平台梁的设计取平台梁截面尺寸为300mm×450mm3.10.5.1荷载计算3.20平台梁的荷载统计表荷载种类荷载标准值恒荷载梁自重1.2×0.3×（0.45-0.07）×25＝3.42kN/m梁侧粉刷1.2×0.02×（0.45-0.07）×2×17＝0.31kN/m平台板传来的恒载1.2×(0.65+0.07×25+0.02×17)×2.4/2=3.95kN/m楼梯斜梁传来的集中力1/2×9.67×3.9+1/2×14.47×3.9=47.08kN活荷载平台板传来的活荷载1.4×2.5×2.4÷2=4.2kN/m总计g+q11.88kN/m3.10.5.2截面设计平台梁的计算跨度为-150- 山东建筑大学毕业设计说明书剪力设计值为弯矩设计值为3.10.5.3正截面承载力验算截面按倒L形计算翼缘有效宽度，按计算跨度考虑按照梁肋净距考虑，取=1200①判别T型截面类型属第一类T形截面②则斜截面受剪承载力为按构造配置箍筋。③附加箍筋计算：采用附加箍筋承受由斜梁传来的集中力，若采用6双肢箍，则附加箍筋总数为则每侧附加3个双肢箍筋。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书则梁式楼梯的配筋图如图3.47所示。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书图3.47梁式楼梯的配筋图3.11雨蓬设计雨蓬结构平面布置图如图3.48所示：图3.48雨蓬结构平面布置图3.11.1檩条设计：荷载统计：有机玻璃：0.06檩条自重：0.1活荷载：0.5-150- 山东建筑大学毕业设计说明书荷载设计值：1.2×恒载+1.4×活载=1.2×（0.06+0.1）+1.4×0.5=0.8923.11.1.1计算简图计算简图如图3.49所示：图3.49檩条的计算简图3.11.1.2内力计算：檩条间距为1.5m，则线荷载q=0.892×1.5=1.34檩条在刚度最大平面内的弯矩为3.11.1.3截面选择选用曹钢型号8，截面特性为⑴强度验算⑵刚度验算均布荷载标准值为：（0.06+0.1+0.5）×1.5=0.99则3.11.2拉条设计拉条按照普通钢结构一般采用3.11.3L1设计计算简图如图3.50所示：如图3.50计算简图3.11.4荷载计算：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书檩条传给L1的集中力为：N=0.892×1.5×3.45×1/2+1/2×0.08×3.45=2.45则L1的跨中弯矩为：3.11.5截面选择选用普通工字钢，型号14，截面特性为：⑴抗弯强度计算⑵抗剪强度计算3.11.6设计计算简图如图3.51所示：图3.51计算简图3.11.6.1荷载统计传给的集中力为：玻璃自重及活荷载传给的设计值为：支座处的支座反力为：则跨中弯矩为：3.11.6.2截面选择：HN175×90×5×8-150- 山东建筑大学毕业设计说明书截面特性为：⑴抗弯强度验算⑵抗剪强度验算⑶挠度验算满足要求。3.11.6.3节点设计选用8.8级M16的摩擦型高强度螺栓，预压力P=80kN，采用喷砂处理，，采用单剪。按照构造要求采用两个螺栓。3.11.7拉条设计选用的拉条，每根拉条的承载力为满足要求。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书3.12连系梁的设计3.12.1内墙荷载统计：350mm处的荷载为：1000mm处的线荷载为：900㎜处的线荷载为：1800mm处的线荷载：450mm处的线荷载：3.12.2内墙荷载产生的弯矩查静力计算手册，得⑴⑵⑶-150- 山东建筑大学毕业设计说明书⑷⑸⑹内墙线荷载对联系梁产生的弯矩为：由弯矩产生的剪力由荷载产生的剪力总剪力-150- 山东建筑大学毕业设计说明书则跨中弯矩为3.12.3联梁自重3.12.4板传来的线恒荷载⑴则跨中弯矩为剪力为⑵跨中弯矩为⑶由恒载产生的支座负弯矩-150- 山东建筑大学毕业设计说明书剪力3.12.5板传来的线活荷载由活载产生的支座负弯矩为:剪力为：3.12.6内力组合两种方式连梁左端截面弯矩设计值：连梁右端截面弯矩设计值-150- 山东建筑大学毕业设计说明书连梁左端截面剪力设计值连梁右端截面剪力设计值3.12.7截面验算对6度及非抗震地区，轧制H型钢的局部稳定能够保证，不必进行验算。因此，联系梁只进行强度和刚度验算。3.12.7.1截面特性梁L1的截面为HN,其截面特性为：3.12.7.2控制内力由内力组合可知选用由右（B）端的组合2控制，内力为3.12.7.3强度验算⑴抗弯强度验算截面无消弱，按受弯构件验算构件验算正应力不设加劲肋，不必验算局部压应力。满足要求。⑵抗剪强度验算满足要求。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书⑶梁的翼缘上没有受到集中荷载，既不用验算局不承压强度。⑴刚度验算连梁自重为0.765连梁受板传来的恒载为连梁受板传来的活载为①在全部荷载作用下的挠度值：满足要求。②在只有可变荷载作用下的挠度值：满足要求。由于所选截面过大，故重选截面HN400×200×8×13,经过计算机验证符合要求，故不再重新计算。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书4施工组织设计4.1综合说明4.1.1工程建设概况⑴工程名称：章丘煤炭培训中心⑵建设地点：章丘市⑶施工单位：某市属建筑企业的第三项目部。⑷工程范围：章丘煤炭培训中心土建、水电安装、装饰施工。⑸功能要求：一层以办公为主，并设置传达室、接待室、小型会议室、阅览室等；二层以上以培训为主，每层设置一个教师休息室，一个接待室和少量办公室，其余为教室。4.1.2工程设计概况建筑设计特点：⑴建筑面积：计划总建筑面积5000平方米。⑵层数及层高:主体结构五层，层高为3.9m。总高度为20.40m。⑶室内地面、楼面采用彩色釉面地瓷砖，内墙喷涂料，外墙采用彩色聚氨酯外保温墙面，踢脚采用水泥砂浆踢脚，顶棚采用刷乳胶漆顶棚，屋面采用现喷硬质发泡聚氨酯保温防水屋面。内墙采用丙烯酸凹凸复层装饰内墙涂料，外墙用丙烯酸凹凸复层装饰外墙涂料。⑷建筑防火要求为二级。结构设计特点：⑴基础采用独立基础，基底标高为-2.700m。⑵第一层土为人工填土未经处理，不宜作为天然地基土，建议全部挖除。⑶梁柱采用Q235钢，板采用现浇混凝土板，混凝土强度等级为C25。⑷设计使用寿命50年，安全等级为二级，抗震设防烈度为6度。4.1.3工程施工概况建设地点特征：⑴该工程位于章丘市。⑵工程地质条件：建筑场地为二类中硬场地，⑶水文地质条件：场地地下水静止水位埋深为10.20-10.90m，相对标高为38.93-38.5m，可不考虑水质对基础混凝土的侵蚀。冻土深度为0.5m。⑷-150- 山东建筑大学毕业设计说明书气象条件：施工期间正始春夏秋三季，雨季为七、八月，施工期不考虑冬季施工，主导风向西南风。⑸施工工期要求：除基础工程已完工不计外，规定本工程的总工期为十个月，自3月1日至12月31日。施工技术经济条件：⑴施工任务由市属某建筑企业的第三项目部承担。该项目部有瓦工25人，木工15人，电焊工10人，其它工种如钢筋工、起重工、电工、普工等共计150人，根据施工需要可随时调集其他项目部的人员帮助施工。⑵主要钢构件（如梁柱）由该建筑企业的钢结构加工厂加工，工厂的加工能力为每天10吨，运输距离10公里。木质或铝合金门窗也由该企业自己生产（运输距离5公里），混凝土用商品混凝土（运输距离15公里）。施工中所需的电、水均从城市供电。4.1.4工程施工特点本工程的施工重点是：钢构件的吊装、校正及钢节点的连接。4.2工程量计算4.2.1土石方工程4.2.1.1挖土工程量挖土工程量为：则机械挖土工程量为：人工挖土工程量为：4.2.1.2基础混凝土工程量J-1基础混凝土工程量：J-2基础混凝土工程量：则基础混凝土工程量为：4.2.1.3地基梁混凝土工程量DL-1混凝土工程量：DL-2混凝土工程量：DL-3混凝土工程量：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书则地基梁混凝土工程量：4.2.1.4基础回填土工程量槽坑回填土体积：房心回填土体积：4.2.1.5竣工清理工程量竣工清理工程量：4.2.2地基处理与防护工程4.2.2.1基础垫层工程量基础垫层工程量为：4.2.2.2地面垫层工程量地面垫层工程量为：4.2.3金属结构制作过程1、第一节（底层、一、二层）钢柱的重量为：2、每层钢梁的重量为：则第一节钢柱的重量为：3、第二节钢柱的重量为：4、第二节钢梁的重量为：4.2.4楼板混凝土工程量1、每层楼板混凝土工程量为：2、第一层楼梯工程量为：3、第二、三、四、五层楼梯工程量为：4.2.5砌筑工程4.2.5.1外墙体工程量-150- 山东建筑大学毕业设计说明书⑴地面以下外墙体工程量为：⑶第一层外墙体工程量为：⑷第二、三、四、五层外墙体工程量为：4.2.5.2内墙体工程量⑴地面以下内墙体工程量为：⑵第一层内墙体工程量为：⑶第二、三、四、五层内墙体工程量为：则地面以下墙体工程量为：第一层墙体工程量为：标准层及顶层墙体工程量为：4.2.5.3女儿墙体工程量女儿墙体工程量为：4.2.6门窗工程量4.2.6.1第一层门窗工程量M1工程量为：M2工程量为：M3工程量为：M4工程量为：M5工程量为：M6工程量为：C1工程量为：C2工程量为：则门工程量为：窗工程量为：4.2.6.2第二、三、四、五层门窗工程量-150- 山东建筑大学毕业设计说明书M1工程量为：M2工程量为：M3工程量为：C1工程量为：C2工程量为：C3工程量为：C4工程量为：C5工程量为：则标准层及顶层门工程量为：标准层及顶层窗工程量为：4.2.7屋面防水工程量平面防水面积为：上卷面积为：则屋面防水工程量为：4.2.8装饰工程4.2.8.1楼、地面层工程量⑴楼、地面找平层和整体面层工程量⑵楼、地面块料面层工程量为:4.2.8.2内、外墙抹灰工程量的计算⑴第一层外墙抹灰工程量为：⑵第一层内墙抹灰工程量为：⑶第二、三、四、五层外墙抹灰工程量为⑷第二、三、四、五层内墙抹灰工程量为：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书4.2.8.3外墙装饰抹灰工程量的计算⑴第一层外墙抹灰工程量为：⑵第一层外墙装饰工程量为：⑶第一层外墙刷油漆工程量计算为：⑷标准层及顶层外墙抹灰工程量为：⑸标准层及顶层外墙装饰工程量为：⑹标准层及顶层外墙刷油漆工程量计算为：4.2.8.4内墙装饰抹灰工程量的计算⑴第一层内墙抹灰工程量为：⑵第一层内墙抹灰面油漆工程量为：4.2.8.6每层顶棚饰面工程量的计算⑴每层顶棚抹灰的工程量：⑵每层顶棚涂刷工程量为：4.2.9施工技术措施项目4.2.9.1第一层脚手架的工程量第一层脚手架的工程量为：4.2.9.2标准层脚手架的工程量标准层脚手架的工程量为：4.2.9.3顶层脚手架的工程量顶层脚手架的工程量为：则根据定额计算的人工及工日如表4.1所示：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书表4.1定额计算人工及工日分项工程每层工程量每段工程量定额每班人数（台数）班数工作时间（天）机械挖土2116.472116.470.091120人工挖土111.39111.392.281013基础混凝土工程176.99176.993.74634基础模板工程量338.05338.051.991515基础钢筋工程量7.91222基础垫层41.6041.6010.21617基础回填土1883.901883.92.020119房心回填土318.31318.312.02013地面垫层137.53137.538.3712110钢构件的制作323.40323.4014.4335345地面以下墙体172.39172.3918.4525113第一节钢柱吊装75.2075.200.144126一二层梁吊装69.4869.480.144125第二节柱吊装74.5074.500.144126三—五层梁吊装104.22104.220.144128楼板混凝土工程量98.9232.93412.39931.5楼板模板工程量1012.67337.552.391523楼板钢筋工程量12.791222地下墙体砌筑125.38125.3818.4525110搭一层外脚手架715.95715.950.873021一层墙体砌筑211.50211.509.902518.5搭标准层脚手架620.49620.490.873021标准层墙体砌筑183.76183.769.902517搭顶层脚手架763.68763.680.873021女儿墙体砌筑28.6428.649.902512-150- 山东建筑大学毕业设计说明书续表4.1屋面防水保温1109.551109.51.582019一层门框安装92.3092.301.471011.5一层窗框安装132.30132.304.901215.5标准层门框安装63.8663.861.471011标准层窗框安装192.24192.244.901229.5顶棚抹灰工程量936.15936.151.382023.5顶棚刷漆工程量936.15936.150.62021.5一层内墙抹灰1778.81778.81.402027一层内墙刷涂料1778.81778.80.602023一层外墙抹灰336.20336.201.402012.5一层外墙饰面5.045.0446.681012.5一层外墙涂刷涂料336.20336.200.602011标准层内墙抹灰1494.61494.61.42025.5标准层内墙刷涂料1494.61494.60.602022.5标准层外墙抹灰343.03343.031.42012.5标准层外墙饰面5.155.1546.681012.5标准层外墙涂刷涂料343.03343.030.62011楼地面找平层916.86916.860.782022楼地面面层916.86916.861.032022.5楼地面块料层916.86916.862.762026.5竣工清理20658.420658.40.1620284.3施工平面图布置4.3.1施工平面图布置原则1.在保证施工顺利进行的前提下，平面布置力求紧凑；2.减少场内二次搬运，最大限度缩短工地内部运距。各种材料、构件、半成品按进度计划分批进场，尽量布置在使用点附近；3.减少临时设施的数量，并采取技术措施使临时设施拆卸方便、能重复使用，降低临时设施费用。4.环保、安全、防火要求；-150- 山东建筑大学毕业设计说明书5.设施的布置应便于生产、生活和管理；4.3.2平面布置说明1.工地围墙：按施工总平面图所示砌筑，施工现场实行封闭，围墙用红砖空斗砌筑,高2.2米,上设压顶,内外粉刷。2.施工场地：所有场地均采用硬地，做法为：一般场地用碎石垫层100厚上铺100厚C15砼面层；主要通道为200厚碎石垫层上上铺150厚C15砼面层。3.起重机械布置:采用QTZ60A塔式起重机一台,按图示位置布置。4.加工厂、仓库、材料、构配件堆场布置：仓库、木工棚采用砖墙、木门窗、石棉瓦屋顶。钢筋工棚采用钢管骨架，上盖石棉瓦。⑴工程有木工15人，根据施工手册查得2/人，则可确定木工棚的占地面积为：⑵该工程有钢筋工12人，根据施工手册查得3/人，则可确定钢筋棚的占地面积为：⑶第二节柱梁的总重量为178.72t,根据施工手册查得,每平方米的储存量为(0.80.9)t，则可确定型钢堆场面积为178.72÷0.8=200㎡⑷根据施工进度计划，可以确定一个月大约要砌筑946.55的墙体，采用M5.0混合砂浆砌筑，假设砂子与水泥的配合比为，查预算定额可得，每砌筑10的墙体需要0.6528的混合砂浆，即需要水泥和砂子分别为0.3264。则可以确定水泥和砂子的储存量分别为：946.55÷10×0.32645=31，砂子每平方米的存储量为2.4，水泥每平方米的存储量为1.4，则砂子的堆场为31÷2.4=13㎡，水泥的堆场为9.8÷1.4=22㎡其计算结果见表4.2-150- 山东建筑大学毕业设计说明书堆场布置表4.2名称面积（平方米）名称面积（平方米）现场办公室75型钢堆场200木工棚30门卫36钢筋工棚36厕所60脚手架、模板堆场200材料仓库200砂子堆场13食堂75型钢堆场150水泥堆场225.施工道路的修筑：建筑物外墙翻开2.0米（留好架子搭设和临时管线敷设位置），浇筑5米宽施工道路。6、城市供水供电。7、绘制施工平面布置图（见图纸）4.4施工方案4.4.1施工方案的确定本培训中心主体为钢框架结构，楼面采用现浇板，高度约20米，长度为61.85米，宽度约18米。因此，考虑本工程施工方案的关键在于：1、塔吊如何布置才能满足施工的需要，既要满足土建施工的需要，又要满足上部主体施工的需要；2、要考虑到钢构件吊装施工的方便；3、确定塔吊的型号⑴塔吊主要是用来吊装钢构件的，在该工程中第一节柱的重量最大，其在吊装第一节柱时（一、二层）其最大重量为：；⑵该建筑物的总长为61.85m,故可以初步确定塔吊的起吊半径必须大于30m；⑶该建筑物的高度为20.4米；又考虑到在起吊幅度最大时要起吊1.5t,故主体施工时选取QTZ60A塔吊一台：臂长为40米，最大起重量为1.5t,最大起重高度为36m,起重力矩为60。4.4.2施工原则-150- 山东建筑大学毕业设计说明书原则：先地下、后地上；先主体、后围护；先结构、后装饰；先土建、后设备。4.4.3施工段的划分为保证工程工期及工程质量，在施工安排上采取平面流水、立体交叉作业的施工部署。根据结构特点、平面尺寸、工程量、塔吊覆盖范围，主体结构施工时，划分为三个流水段，选择工程量相差不多的三个施工段，以取得相同的流水节拍，均衡流水。4.4.4基础工程施工顺序平整场地→土方开挖→基础垫层→基础钢筋绑扎→基础模板支护→基础砼浇注→基础养护→拆模→基础梁支模→基础梁钢筋绑扎→基础梁砼浇注→基础梁养护→基础梁拆模→回填土。4.4.5主体工程施工顺序第一节钢框架安装准备→安装柱、梁等形成钢框架→整体校正→高强度螺栓终拧紧固→柱、梁焊接→焊接质量检查→搭脚手架→支第一节楼板的模板、浇筑混凝土→第二节钢框架安装准备→安装柱、梁等形成钢框架→整体校正→高强度螺栓终拧紧固→柱、梁焊接→焊接质量检查→搭脚手架→支第二节楼板的模板、浇筑混凝土→砌筑墙体→门窗安装→内外墙、顶棚及地面的装饰→拆模板及脚手架→竣工清理→质量验收及交付使用。4.4.6屋面工程施工顺序屋面结构找坡层→屋面保温层→屋面防水层→屋面找平层→屋面保护层4.5施工方法4.5.1土石方工程本工程无地下室，基础挖深较小，基坑开挖可采取放坡开挖，坡面采用挂网喷浆。机械挖土至基底30cm以上部位，余土采用人工清土的方式进行。机械挖土选用1台反铲挖土机，人工清土和部分收坡后挖土机挖不到的土方采用塔吊运出土的方式。土方清至设计标高后应及时验槽并施做垫层，对于局部松散土体应挖除后用１：１.4的砂石换填并分层夯实。4.5.2模板工程本工程的模板工程主要有：基础支模、基础梁支模、楼梯支模及板支模，所用模板为：18mm厚胶合板。本工程上部主体结构模板采用18mm厚胶合板，原因在于：⑴-150- 山东建筑大学毕业设计说明书考虑到施工期外界气温较低，采用胶合板可以达到较好的保温效果，从而保证混凝土的养护效果。⑵胶合板重量较轻，且板幅大，锯割方便，可以加快支模速度。4.5.3钢筋工程本工程钢筋采用φ－Ⅰ级钢和Φ－Ⅱ级钢。材料进场后随即分批分类抽样做复试，试验合格方可使用。凡使用的钢筋，如遇钢筋锈蚀严重的，必须进行除锈后方可使用。钢筋工程施工符合GB50204－92的规定。钢筋的接头根据设计要求，钢筋的接头位置应设在受力较小处，不宜在钢筋加密区范围内。本工程中钢筋连接形式有：⑴直径大于或等于25的钢筋接长采用等强度滚压直螺纹连接；⑵直径小于25的钢筋连接形式：竖向钢筋的接长采用电渣压力焊；水平钢筋以绑扎为主，钢筋的搭接长度，Ⅰ级钢为25d，Ⅱ级钢为36d。4.5.4混凝土工程4.5.4.1概述1、本工程中各类构件所用的混凝土强度等级有：⑴基础混凝土垫层C15；⑵混凝土独立基础C30；⑶现浇混凝土基础梁C30；⑷设备基础C30；⑸现浇钢筋混凝土过梁C30；⑹现浇钢筋混凝土板C25；⑺后浇带C30；2、混凝土工程中的重点在于：如何保证混凝土的整体浇筑质量；　4.5.4.2商品砼的质量控制本工程采用商品砼，商品砼的生产质量主要由供应商进行保证，但为了达到质量控制的目的，应慎重选择供应商，供应商应信誉良好产品可靠。商品砼供应商应派质量人员到现场负责砼的供应质量。施工现场提前做好砼浇筑计划，并将道路、泵车就位、接管等准备工作提前做好，确保搅拌车到达到现场后能及时卸料。随机取样测定砼坍落度，并按规定做试块，进行标准养护以确定砼的质量。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书混凝土拌合物质量检验如表4.3所示：表4.3混凝土拌合物质量检验检验项目试验方法检验次数备注坍落度强度抗渗GBJ80-85GBJ81-85GBJ81-85每班、每个配合比不少于2次每100m3一次遇外界影响需随时检验，不足100m3做一次混凝土拌合物要在搅拌车卸料口处随机取样，取样后立即试验，停放时间不得超过15min。每次或每100m3为一个批量制做一组试块（包括7d、28d两个龄期。制做混凝土试块的试模的边长为150×150×150mm。试块脱模后放在温度为20±3℃、相对湿度为90%的标准养护室内养护或在20±3℃的水中养护（掺早强型减水剂的混凝土试块不得在水中养护）。每个龄期的试块为3块。养护龄期一般为28d。用数理统计方法统计混凝土质量，要求均方差σ≤3.8N／mm2，混凝土合格率为100%。4.5.5钢构件的制作工艺4.5.5.1主梁制作工艺流程：材料复验收→预处理→号料及切割程序制作→切割→H型钢组装→焊接检查检查连接板、节点板制孔涂漆←抛丸除锈←检验←矫形←焊接←组装端板、节点板←矫形涂标记→发运安装现场检查⑴材料复验材料进厂后对该材料质量证明书进行审核，各项指标符合国家标准后方可入库，然后对每一炉批号中的不同规格取一组试样进行复验，合格后按《物资管理程序》作出标记，不合格材料应及时放在指定位置等待处理。⑵预处理钢板经预处理要达到平整、整洁。⑶号料、切割程序制作与切割a、主梁采取分段制作的工艺方案。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书b、对于长条形构件采取手工号料、多头割具自动龙门切割机及自动切割机下料。c、对于筋板、节点板等各类带形件，在计算机上作出切割程序或光电切割图，采取数控切割或等离子切割机切割下料。d、各类切割件切割前均需对号料线、数控程序、光电图进行审核，合格后方可切割下料。e、对焊接H型钢翼板的下料，其宽度尺寸按公差±1.5mm下料，腹板按公差±2mm下料。f、对于主梁翼板、腹板长度方向拼接焊缝要与筋板、螺栓孔错开200mm以上。⑷连接板、节点板的螺栓孔加工螺栓孔采用数控钻床加工，对连接板要划出中心线作为钻孔定位基准与主梁组装基准。⑸焊接H型钢a、H型钢组装前要检查各部件尺寸、形状及收缩加放情况，合格后用砂轮清理焊缝区域，清理范围为焊缝宽度的4倍。b、在翼板上画出腹板位置线后，按位置线组装，要求组装精度为腹板中心线偏移小1.5mm，翼缘板与腹板不垂直度小于1.5mm。定位点焊采用CO2气体保护焊。⑹H型钢焊接H型钢组装合格后，用自动角焊机对称焊接H型钢，焊前要将构件垫平，防止热变形。焊接顺序为两台角焊机对称、同方向、同速度施焊。其速度按工艺试验确定。⑺H型钢变形矫正焊完后H型钢在型钢矫直机上矫形，保证翼缘板与腹板不垂度小于1.5mm，翼缘板不平直度小于1mm，检测要用直角尺与塞尺。⑻组装H型钢与节点板、连接板节点板、连接板组装要保证基准线与梁中心对齐，其误差小于0.5mm。⑼主梁焊接与矫形焊接全部采用自动埋弧保护焊，焊剂为HJ431、焊丝为H08MnA，焊丝直径为φ4mm。焊接顺序为两侧同时、同向，焊接速度要一致。焊后用氧气乙炔火焰矫正焊接变形，然后按检验记录单要求检验各项指标。⑽抛丸除锈a、钢结构的除锈应在制作质量合格后进行，过大的构件可先抛丸后组焊。牛腿处若除锈不彻底可采用人工除锈，以达到标准要求为准。b、除锈采用抛丸除锈专用设备进行，抛丸后4小时内喷底漆。c、检验合格后转下道工序。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书⑾涂漆及标记a、钢结构的涂装应在制作质量检验合格后进行。b、涂装材料、涂装遍数、涂层厚度等均应符合设计图纸及业主要求，涂装应均匀，且无明显起皱、流挂，附着应良好。c、按设计要求涂中间漆与面漆后，再用漏板在主梁左端指定位置重添标记编号，标记颜色为白色，合格后按生产计划发运至现场。4.5.5.2钢柱制作钢柱制作要领同主梁，柱底板制作要求及工艺方法与连接板的要求相同。4.5.5.3檩条制作工艺檩条表面处理同主梁。檩条生产采用自动程控机进行，程序编制员编完程序后，经质量监督确认无误后方可生产。4.5.5.4加工过程的质量检验及控制1、投料：材料入库后进行复验，合格后做“Δ”标记，表明是本工程专用材料。按工艺要求对板材进行预处理。2、下料：号料后检查长度、宽度和对角线尺寸是否正确，确认无误后，方可进行切割。切割完成检查坡口角度、切割面表面质量及粗糙度，允许偏差应符合表4.4及表4.5的规定。表4.4下料的允许偏差项目允许偏差(mm)零件外形尺寸±1.0表4.5气割的允许偏差项目允许偏差（mm）零件宽度、长度±3.0切割面平面度0.05t，且不应大于2.0割纹深度0.3局部缺口深度1.0注：t为切割面厚度。3、钻孔-150- 山东建筑大学毕业设计说明书钻孔时，先划上检查线，以便于检查钻孔中心偏移的数值，而高强螺栓连接孔采用钻模钻孔，施工中注意将钻模用夹具固定结实，防止钻模移位。对钻削完毕的所有螺栓孔用磨光机进行打磨，去掉四周的毛刺。孔、孔距的允许偏差用下表4.6加以控制。表4.6孔、孔距的允许偏差项目孔的允许偏差（毫米）项目孔距的允许偏差（毫米）孔距≤500孔距501-1200孔距1201-3000孔距3000以上直径0~+1.0同一组内任意两孔间距离±1.0±1.5————圆度2.0相邻两组的端孔间距离±1.5±2.0±2.5±3.0垂直度0.03t,且不大于2.04、矫正和成型矫正后的钢材表面，不应有明显损伤，划痕深度不大于0.5mm；钢材矫正后允许偏差，应符合下表的规定。表4.7钢材矫正后的允许偏差项目允许偏差（mm）钢板的局部平面度t≤141.5t>141.0型钢弯曲矢高L/1000且不应大于5.0角钢肢的垂直度B/100双肢栓接角钢的角度不得大于90度槽钢翼缘对腹板的垂直度B/80工字钢、H型钢翼缘对腹板的垂直度B/100且不大于2.0弯曲成型的零件应采用弧形样板检查。当零件弦长小于或等于1500mm时，样板弦长不应小于零件弦长的2/3；当零件弦长大于1500mm时，样板弦长不应小于150mm。成型部位与样板的间隙不得大于2mm。5、组装-150- 山东建筑大学毕业设计说明书组装前检查焊缝缝隙周围铁锈、污垢清理情况，组装后应检查组装形状尺寸，允许偏差应符合下表的规定，检查合格后方可施焊。表4.8焊缝连接制作组装的允许偏差项目允许偏差(mm)对口错边（Δ）T/10，且不应大于3.0间隙(a)±1.0搭接长度（a）±5.0缝隙（Δ）1.5高度(h)±2.0垂直度（Δ）b/100且不应大于3.0中心偏移（e）±2.0型钢错位连接处1.0其它处2.0箱形截面高度（h）±2.0宽度（b）±2.0垂直度（Δ）B/200且不大于3.04.5.5.5钢结构吊装1、吊装准备：⑴、在各种钢构件吊装前，对所吊钢构件的编号、型号、尺寸、外观、是否有变形等情况进行检查，当确定钢构件符合要求后，再进行现场拼装及吊装。⑵、钢构件在吊装点附近零散摆放，用机械人力相结合拼接。拼接时用枕木等进行铺垫，以防损坏砼地坪。⑶、吊装程序：测量地脚螺栓位置、标高、清理地脚螺栓、吊装钢柱、安装围梁、安装斜撑、初校、吊梁、安装部分檩条、终校、安装所有檩条。⑷、安装高强螺栓时，构件的磨擦面应保持干燥，不得在雨中作业。⑸、高强螺栓必须分两次（即初拧和终拧）进行紧固，其外露丝扣不得少于2扣。⑹、双机抬吊时，构件的重量不得超过两台起重机所允许超重量总和的75%。绑扎时注意负荷的分配。每台起重机分担的负荷不得超过该机允许负荷的80%，以免任何一台负荷过大而造成事故。在起吊时必须两机进行统一指挥，使两机动作协调，互相配合。在整个吊装过程中，两台起重机的吊构、滑车组都应基本保持垂直状态。2、钢柱的吊装：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书⑴、为保护钢柱的表面涂层，在吊装时使用带橡胶管的钢丝进行绑扎。⑵、钢柱起吊到位并对准地脚螺栓后，使钢柱缓缓落下，地脚螺栓穿入柱脚螺栓孔内，钢柱落到位后，拧紧螺栓固定。⑶、钢柱采用单机吊装，以回转法起吊，安装后对钢柱的垂直度、轴线进行初校。钢柱校正分初拧及两次对角拧拧紧柱脚螺栓，安装固定螺栓后，再拆除吊索。⑷、地脚螺栓需在砼达到强度要求后，并接到吊装通知后，方可进行钢柱吊装。⑸、柱子间距偏差较大者，则用手拉葫芦进行校正。3、钢梁的吊装：⑴、各段钢梁的地面预拼装（事先对其尺寸及外观进行检查）在吊装前将钢梁分段进行拼装，并对拼装的钢梁进行测量，确保其尺寸符合规范要求后，方可进行吊装。⑵、钢梁吊装前，先确定绑扎吊装点，认可后进行试吊，保证其稳定性。⑶、整个钢梁分段进行安装时，为提高吊装效率，制作成形的连接板。连接板采用14mm钢板制作，用螺栓连接在钢梁上弦上。⑷、梁吊装就位后，安装工人在安全操作平台上安装柱与梁连接螺栓及完成中间段梁与两边梁的空中拼装，拼装后用缆风绳临时固定。⑸、同样的方式安装第二榀梁，在每片梁吊装到位后，用两根檩条先临时固定，并将每片梁对应的檩条吊装、摆放到位，并及时进行檩条安装。⑹、安装到复杂间（即有十字撑的间），开始进行整体校正，并紧固所有连接螺栓，并安装好对角斜撑。将复杂间作为整个厂房的稳定间，向后校正，并向前安装，随安装随校正。⑺、为使钢梁吊装后不致发生摇摆和其它构件碰撞，起吊前在节间附近用麻绳系牢，随调随放松，以保证其正确位置。⑻、框架梁的螺栓，应按规定的方向安装，大梁螺栓朝屋脊方向内、柱螺栓朝下安装。4.5.5.6焊接焊接前首先确认焊接材料是否有质量证明书；焊接材料与钢材是否匹配;焊工是否持有相应焊工资格证书，持证者是否在有效期内操作。焊材应清除油污、铁锈后方可施焊，对有烘干要求的焊材，必须按说明书要求进行烘焙。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书对接接头、T形接头、角接接头焊缝两端需设引弧板时，确认其材质与坡口形式是否与焊件相同，焊后应切割掉引弧板，并修整磨平。焊接时应严格遵守焊接工艺。焊缝外观质量应符合表4.9的规定。对所有一、二级焊缝进行超声波探伤，采用CTS-22型探伤仪按表4.9规定执行。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书表4.9焊缝质量等级及缺陷分级每100.0焊缝内缺陷总长小于等于25.0根部收缩不允许≤0.2+0.02t且小于等于1.0≤0.2+0.04t且小于等于2.0长度不限咬边不允许≤0.05t且小于等于0.5;连续长度小于等于100.0,且焊缝两侧咬边总长小于等于10%焊缝全长≤0.1t且小于等于1.0,长度不限弧坑裂纹不允许不允许允许存在个别长度小于等于5.0的弧坑裂纹电弧擦伤不允许不允许允许存在个别电弧擦伤飞溅清除干净外观缺陷接头不良不允许缺口深度0.05t且小于等于0.5缺口深度0.1t且小于等于1.0每1000.0焊缝不应超过1处焊瘤不允许表面夹渣不允许不允许深≤0.2t,长≤0.5t,且小于等于20.0表面气孔不允许不允许每50.0焊缝长度内允许直径小于等于0.4t,且小于等于3.0的气孔2个,孔距大于等于6倍孔径a、超声波探伤用于全焊透焊缝,其探伤比例按每条焊缝计算百分数计,且探伤长度应不小于200mm;b、表中注明角焊缝缺陷外,其余均为对接,角焊缝通用;c、焊缝经磨削修整并平滑过渡,则只按焊缝最小允许厚度评定;-150- 山东建筑大学毕业设计说明书d、表内t为连接处较薄的板厚。e、焊缝检查合格后，应打焊工责任标记及检查员钢印。4.5.5.7无损检测焊缝按照图样、工艺及有关规定要求进行无损检测，无损检测方法按GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》执行。局部探伤的焊缝存在超标缺陷时，应在探伤外延伸部位增加探伤长度，增加的长度不应小于该焊缝长度的10%，且不应小于200mm；当仍有不允许缺陷时，应对焊缝百分之百探伤检查。4.5.5.8除锈涂装⑴、除锈前，应将钢材表面的毛刺、杂物和焊疤清除干净。⑵、抛丸除锈结束后，应对钢结构进行清扫，以防抛丸时残留弹丸存在。⑶、除锈应达到Sa2.5级。⑷、涂装工作地点温度、湿度应符合涂料产品说明书的规定，若无规定时，工作地点的温度控制在5度-38度之间，相对湿度不大于85%，构件表面有结露时，不宜作业。涂后4h内严防雨淋。⑸、施工图中注明不涂装的部位不得涂装。安装焊缝处应留出30-50mm暂不涂装。4.5.5.9钢构件的标记应按规范及设计要求做出相应的标记。4.5.5.10最终尺寸检查按照加工图样及相关标准要求，对钢构件进行总体尺寸检查，并填写检验记录表。钢构件外形尺寸允许偏差见下表：-150- 山东建筑大学毕业设计说明书表4.10钢柱外形尺寸的允许偏差项目允许偏差柱底面到柱端与桁架连接的最上一个安装孔距离（I）±L/1500±15.0柱底面到牛腿支承面距离(L1)±L1/2000±8.0牛腿面的翘曲（Δ）2.0柱身弯曲矢高H/1200，且不应大于12.0柱身扭曲牛腿处3.0其它处8.0柱截面几何尺寸连接处±3.0非连接处±4.0翼缘对腹板的垂直度连接处1.5其它处b/100,且不应大于5.0柱脚底板平面度5.0柱脚螺栓孔中心对柱轴线的距离3.0-150- 山东建筑大学毕业设计说明书表8焊接实腹钢梁外形尺寸的允许偏差项目允许偏差梁长度(L)端部有凸缘支座板0-5.0其他形式±L/2500±10.0端部高度(h)H≤2000±2.0h>2000±3.0拱度设计要求起拱±L/5000设计未要求起拱10.0-5.0侧弯矢高L/2000，且不应大于10.0扭曲h/250,且不应大于10.0腹板局部平面度t≤145.0t>144.0翼缘板对腹板的垂直度b/100,且不应大于3.0吊车梁上翼缘与轨道接触面平面度1.0箱型截面对角线差5.0箱型截面两腹板至翼缘板中心线距离(a)连接处1.0其他处1.5梁端板的平面度（只允许凹进）H/500,且不应大于2.0梁端板与腹板的垂直度H/500,且不应大于2.04.6施工技术措施4.6.1质量保证措施本工程的施工必须坚持“百年大计，质量第一”的方针，精心组织，精心施工，严格执行有关的规范及规程，以确保工程质量，在组织管理上，建立完善的施工质量管理机构，明确各级职员的质量管理职责。为保证工程质量，我方将采取以下措施：1、施工前的质量预控及材料验收：⑴、-150- 山东建筑大学毕业设计说明书施工前对施工人员进行质量目标交底、施工技术交底和强化技术培训，提高管理和操作人员的技术水平和质量意识，做到心中有标准，施工有准则，把质量问题消灭在萌芽状态，使工程质量有可靠保证。⑵、在开始吊装作业前，应对吊装作业人员进行安全技术教育和安全技术交底及培训，配备好安全帽、防滑鞋、安全带等安全防护用品。⑶、吊装之前对吊装起重机及各种工具、吊索进行全面细致的安全检查，较重的构件在吊装前进行试吊，当一切正常后方可正式吊装，对所有吊装机具要经常检查（麻绳、尼龙绳是否在保质期内），不符合要求及时处理。⑷、操作各种机械及电动工具人员需经专门培训。⑸、在施工过程中，做好现场清理，清除现场一切障碍物，以利于安全吊装作业。4.6.2质量控制措施1、严格按照设计提供的图纸和安装要进行施工安装。2、在施工中不准随意修改、变更设计图纸，如需要变更须经各方同意方可进行。3、验收标准及范围应按国家现行标准进行验收。4、在安装过程中，应接受现场监理人员的技术指导和质量监管。5、公司采用三级质量保证体系，对产品进行监督检查，即班组自检、项目部质检部门评定、公司质检部门检查核定。6、具体检查项目以下几部分，每项都有检核人、复核人签字，并有检核时间等。4.6.3安全施工技术措施1、项目经理为安全施工第一责任人，对现场的安全施工全面负责。2、施工队长为安全施工的具体领导者，负责现场本队施工区的安全施工的实施。3、安全文明管理员为现场安全施工的专职人员，负责安全施工的教育、监督、检查。4、班组长安全员负责本班组施工区域的安全施工，执行具体安全施工措施。5、明确安全施工责任，责任到人，层层负责，切实将安全施工落实到实处。6、贯彻国家劳动保护政策，严格执行本公司有关安全、文明施工管理制度和规定。7、施工现场建立项目经理负责制贯彻“谁施工，谁负责安全”的制度。8、加强“安全第一”的教育，坚持班前交底，班中检查，周一例会制度。9、加强安全施工宣传，在施工现场显著位置悬挂标语、警告牌，提醒施工人员。10、进入施工现场需配戴安全帽。11、施工机械、机具每天使用前例行检查，特别是钢丝绳、安全带每周还应进行一次性能检查，确保完好。12、安装过程中考虑到现场机具、设备、已完成工程的安全防护。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书13、当风速10m/s时，有些吊装工作应该停止，当风速达到15m/s时，所有工作均须停止。14、安装和搬运构件、板材时须戴好手套。15、吊装时钢丝绳如出现断股、压扁、弯折和缠结要立即更换。16、特殊工种持有效证上岗。17、一天工作结束时，要将安装建筑物正确支撑，以免发生意外。18、钻孔时始终要戴好防护镜。19、做好现场的安全防护措施，按规定搭设脚手架并经检查合格，方可使用。20、移动脚手架与墙体有两个以上拉接点，并在外侧设两道抛撑。抛撑需固定地坚实有承载力的地面上。21、移动前要清除前方道路的障碍物，填平坑洼地，压实路面方可向前移动。22、在实施每一项任务前，应对安装工人反复讲明安全事项。23、公司采用二级安全监督体系，实现安全教育和安全检查4.6.4文明施工技术措施1、项目经理为文明施工第一责任人，对现场的文明施工全面负责。2、施工队长为文明施工的具体领导者，负责现场本队施工区域的文明施工实施。3、安全文明管理员为现场文明施工的专职人员，负责文明施工的教育、监督、检查。4、班组长安全员负责本班组施工区域的文明施工，执行具体文明施工措施。5、明确文明施工责任，责任到人，层层负责，切实地将文明施工落实到实处。6、加强“文明施工”的教育，坚持班前交底，班中检查，周一例会制度。7、执行公司的文明施工制度，打架斗殴、损坏公物等违反文明施工制度的行为，不仅经济上会得到处罚，行政上还将受到处分。8、现场材料，施工机具按规定停放，施工现场每日下班前清理、收集、整理零星材料做到有序堆放、道路畅通、场地清洁，搞好文明施工4.6.5施工现场防火安全措施建立防火责任制。现场消防有管理规定，有明显的警告标志。实行用火证制度，现场用火必须经项目经理批准，重要场所（如仓库、工棚等）应配置足够的消防器材。焊割作业及压力容器应严格执行有关规定。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书1、施工现场防火制度要健全，防火措施要落实，有义务消防队伍，消防器材按规定配备齐全，防火重点部位明显。2、氧气瓶、乙炔罐必须相距5m以上，且距离火源不少于10m，放置在安全可靠地点，不得进楼，要经常检查压力表、安全阀是否灵敏有效。3、施工现场用火必须向消防值班人员提出申请。按消防人员指定地点用火。电气焊操作时必须设专人看火，气焊导管和电焊把线不能混在一起，避免发生火灾。4、施工道路及消火栓周围要畅通无阻，消防员对现场的消防器材要齐全，并经常检查是否安全，灭火器是否有效，要有明显标志，晚上要设有红灯。5、对油漆、稀料、汽油、酒精等各种易燃材料要随用随运，易燃、易爆物品和化学药品要分库存放，做到活完料清。油漆操作部位严禁电气焊及动用旺火。6、任何人进入现场皆不得随便吸烟，吸烟要到吸烟室。场内照明不得使用高温的碘钨灯。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书5结论在结构设计过程中，由于时间的原因，老师要求只选择一榀有代表性的框架进行计算，没有计算整个工程。在进行荷载组合时，应该考虑活荷载的最不利布置，由于手算比较麻烦，故采用满布荷载法进行荷载组合。在构件验算过程中，所选的截面过大，需要重新选择截面进行验算，由于时间的原因，重新选择截面后，荷载没有重新统计，只是利用计算机验证截面符合要求，重选的截面是在原有截面的基础上，根据惯性矩同比例下调得到的，这样的下调方法，对内力影响较小，故进行节点设计时，仍然用重选截面以前的内力组合值进行计算。通过这次毕业设计，我所有的专业课都巩固了一遍，使我的专业知识更加扎实，同时也熟练掌握了AUTOCAD、PKPM及OFFICE系列办公软件的应用方法，也锻炼我查资料的能力。-150- 山东建筑大学毕业设计说明书谢辞本设计说明书是在指导教师郭兵老师和边广生老师的悉心指导下完成的，从建筑方案的确定、结构选型及布置、内力分析、荷载组合、构件验算、节点设计、楼梯设计、雨蓬设计到联系梁的设计，网络图的绘制和结构平面图的布置无不倾注了老师的心血和汗水。向所有曾经关心和帮助过我的老师、同学和朋友致以诚挚的谢意!-150- 山东建筑大学毕业设计说明书参考文献[1]郭兵.多层民用钢结构房屋设计（第一版）.北京：中国建筑工业出版社，2005.[2]陈志华.建筑钢结构设计（第一版）.天津：天津大学出版社，2004.3.[3]夏志斌，姚谏.钢结构设计原理与设计（第一版）.北京：中国建筑工业出版社，2004.[4]程文襄.混凝土结构（第三版）.北京：中国建筑工业出版社，2005.[5]魏明钟.钢结构（第二版）.武汉：武汉理工大学出版社，2002.10.[6]袁聚云，李镜培，楼晓明.基础工程设计原理（第一版）.上海：同济大学出版社，2001.1.[7]《现行建筑结构规范大全》（第一版）.北京：中国建筑工业出版社，2002.[8]《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）.北京：中国建筑工业出版社，2001.[9]《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）.北京：中国建筑工业出版社，2002.[10]《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）.北京：中国建筑工业出版社，2002.[11]《钢结构设计规范》（GB50017－2003）.北京：中国建筑工业出版社，2002.[12]《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-98）.北京：中国建筑工业出版社，2002.[13]《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）.北京：中国建筑工业出版社，2002.[14]钢结构设计手册.北京：中国建筑工业出版社，2004.[15]王崇杰.房屋建筑学（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，1997.[16]崔艳秋.房屋建筑学课程设计指导（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，1999.[17]应惠清.土木工程施工（第一版）.上海：同济大学出版社，1995.[18]Eurocode3:DesignofSteelStructures.EuropeanCommitteeforStandardization.1992.[19]R.Park&T.Paulay.ReinforcedConcreteStructures,1995.[20]ACIBuildingCodeRequirementsforReinforcedConcrete（ACI318-83），1993.-150-'