钢筋结构毕业设计说明.doc

'.word可编辑.毕业设计（论文）题目：钢框架结构办公楼楼设计学生姓名：王系别：土木工程专业班级：土木1103班导师姓名：提交日期：2015.06.专业.专注. .word可编辑.毕业设计（论文）任务书一、概述设计内容：太原华诚贸易公司兴建办公楼，要求采用钢框架结构。根据所给建筑功能划分要求，通过调查及搜集有关技术资料，完成建筑设计；正确选择结构方案，完成结构设计；根据场地要求，完成地基基础设计。并提交出任务书规定的设计文件。设计目的：通过毕业设计，初步掌握建筑设计、结构设计及地基基础设计的一般原则、步骤和方法，能综合运用已学过的知识，提高综合分析问题、解决问题的能力，以及相应的设计技巧，同时还将培养设计工作中实事求是、严格、准确的科学态度和工作作风。成果要求：（1）计算书的撰写应完整清晰地说明设计方案、设计依据、设计步骤及过程；计算内容详尽，方法正确，计算分析无误；叙述准确，条理清晰，结构严谨。（2）图纸内容要符合国家有关制图标准，做到图幅规范，图面整洁，布图紧凑匀称，线条流畅，粗细分明，尺寸标注齐全，注字规范。（3）英文翻译部分翻译准确，文理通顺。二、设计原始资料.专业.专注. .word可编辑.（一）工程概况：建筑物建于太原市南郊，主要功能为办公、会议和小型展览，建筑面积6000～8000m2左右。结构体系采用钢框架结构，总层数为8~10层，首层4.2米，标准层3.3米。屋面采用压型钢板保温屋面，外墙采用陶粒混凝土砌块或其他轻质墙体，内墙采用轻质隔墙，屋面坡度5%。采用筏形基础，基础埋深3.65m，基底位于第①层黄土状粉土，天然地基承载力偏低，不能满足承载力和变形要求，设计要求对地基进行处理，要求处理后的地基承载力特征值不小于180kPa。（二）功能使用要求：内廊式建筑。大会议室一个，面积约200m2；接待室一个，设在一层，面积约60m2；小会议室两个，每个面积60m2；办公室共约6000m2，其中大办公室（60m2）20～25间，其余为小办公室（30m2）；其它部分包括门厅、走廊、楼梯、卫生间、开水间、配电室等；每层还设有洗手间、楼梯间。（三）抗震设防烈度：8度，抗震设计分组为第一组，Ⅱ类场地（四）耐火等级：Ⅱ级。（五）场地工程地质条件：（1）地形、地貌拟建场地地形平缓，场地平整。（2）拟建场地岩土工程条件.专业.专注. .word可编辑.场地地层属第四系全新统～晚更新统，依其岩性及物理力学性质分为3个工程地质层，其中第①、②层为新近堆积土，其余为第四系一般地层。第①层：黄土状粉土，层厚1.10～6.00m。褐黄色～黄褐色，土质不均匀，稍湿，中密，摇振反应中等，无光泽，干强度、韧性低，有湿陷性。此层顶部局部夹有黄土状粉质粘土薄层，黄褐色，可塑状态。层低埋深3.40～10.60m。fak=110kPa。第②层：黄土状粉质粘土，层厚1.40～3.90m。黄褐色，可塑，土质均匀，无摇振反应，有光泽反应，干强度、韧性中等，可见钙质条纹，有湿陷性。层低埋深7.30～13.40m。fak=130kPa。第③层：粉质粘土，层厚2.20～4.20m。黄褐色～红褐色，可塑，无摇振反应，有光泽反应，干强度、韧性中等，可见钙质条纹。层低埋深10.80～12.20m。fak=140kPa。（3）水文地质条件场地地下水类型为潜水类型，潜水水位埋深大于35.00m。由于地下水埋藏较深，对基础及工程无不良影响。（六）自然气候条件：主导风向：南；基本风压值、基本雪压值按荷载规范的规定取值。三、建筑设计的要求和内容（一）平面设计（1）根据设计要求，确定建筑物的平面分区及各房间的平面形状面积大小及位置。（2）根据承重作用及柱网等确定轴线位置。（二）剖面设计.专业.专注. .word可编辑.（1）根据选定的结构体系，估算主要构件的尺寸，如梁、板、柱等。（2）根据采光及通风及工艺构造要求，确定建筑物部分剖面高度。（三）立面设计（1）根据平面和剖面设计，绘制建筑立面轮廓图。（2）根据体型组合，调整各部分比例尺度，使其完整均衡，比例恰当，主次分明，并使体型简洁，与环境协调。三、结构设计的要求和内容（一）结构平立面设计：包括结构总体尺寸、标高，柱网布置，主次梁布置，楼板布置等，楼盖要求采用压型钢板组合楼盖。（二）编制结构设计中各种作用的计算原理（如风荷载、地震作用等），结构分析的简化计算方法。掌握简化计算方法的假定条件、原理、计算步骤以及荷载效应组合等内容。（三）荷载计算：根据初定的建筑结构方案，以及荷载规范、抗震规范进行荷载的统计计算，计算各楼层重量（包括楼面恒载、活荷载，隔墙重量等）。（四）运用建研院编制的PKPM软件进行结构刚度、效应分析、杆件内力标准值的计算，基本掌握模型建立、荷载输入、参数确定、整体计算、结果分析等各重要环节。结合规范理解输入参数的含义，并将自己的理解编制入计算书中。（五）进行结构设计：框架结构设计[各荷载工况结构内力（电算），荷载组合(手算)；主梁设计(手算)；柱设计(手算)；节点设计（手算）；次梁设计（手算）；组合楼板设计（手算）]。四、地基基础设计的要求和内容（一）地基处理方案选定：由于天然地基承载力偏低，不能满足承载力和变形要求，需对地基进行加固处理，根据工程勘察资料、地质条件以及所设计的上部结构特点，进行地基基础方案（预应力混凝土管桩、灌注桩和夯实水泥土桩）比较、论证，选择合适的基础类型，方案安全可靠合理，并具有较好的经济性。（二）地基处理设计：（1）桩体设计参数桩体材料：确定材料强度等级（水泥、水泥土料配合比）。桩径选择及桩身截面积计算。.专业.专注. .word可编辑.（2）桩地基处理设计计算单桩承载力特征值计算；桩体材料设计验算；复合地基承载力特征值及面积置换率的计算；复合地基特征值验算；复合地基变形验算；持力层及下卧层强度验算。（三）桩对环境的影响分析及防治措施六、设计完成后提交的文件和图表1.计算说明书部分：包括：目录，英文摘要（200-300词），前言，正文，参考文献，致谢等。其中正文包括：（一）建筑设计：设计依据、总平面设计、平面的设计、剖面的设计、立面的设计、构造的设计。（二）结构设计：（1）楼盖体系的设计计算（2）框架结构体系的设计计算（3）在竖向荷载作用下框架各杆件的内力（M、N、V）（4）在风荷载作用下框架各杆件的内力（M、N、V）（5）在地震荷载作用下框架各杆件的内力（M、N、V）（6）内力组合（7）各杆件的截面设计和节点计算（三）地基基础设计：按所给场地地质资料，选择基础类型、并进行设计。（1）桩体设计参数.专业.专注. .word可编辑.（2）桩地基处理设计计算（3）桩对环境的影响分析及防治措施2.图纸部分：建筑部分1.建筑设计总说明2.首层平面图3.标准层平面图4.立面图5.剖面图结构部分1.结构设计总说明2.结构平面、立面、剖面图3.框架梁、柱详图，零件大样图；4.主要节点构造详图；5.楼板配筋图6.材料表地基基础部分1.基础设计总说明2.基础结构平面布置图3.地基处理及基础配筋图3.翻译一篇与本专业有关的外文资料(5000字以上)七、毕业设计（论文）进程安排序号设计各阶段名称日期（教学周）.专业.专注. .word可编辑.1计算书建筑设计部分第1周2建筑施工图绘制第2周3楼盖体系设计计算第3周4各种荷载作用下框架的计算第4周5内力组合及构件、节点设计第5~7周6结构施工图绘制第8~9周7地基处理方案选定第10周8地基处理设计计算第11~12周9地基基础施工图绘制第13周10桩对环境的影响分析及防治措施第14周11毕业设计文件的整理装订，教师审核第15周12整理资料，准备答辩第16周八、主要参考资料1.《房屋建筑制图统一标准》（GB50001-2010）2.《建筑结构制图标准》（GB50105-2010）3.《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）4.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）5.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）6.《钢结构设计规范》（GB50017-2003）7.《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102-2002）8.《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-98）9.《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）10.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）11.《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）12.《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）13.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202－2002）14.《多高层建筑钢结构设计》李国强编著（中国建筑工业出版社）15.《多层民用钢结构房屋设计》郭兵等编著（中国建筑工业出版社）.专业.专注. .word可编辑.16.《钢结构设计手册》上、下册（中国建筑工业出版社）17.《地基及基础》（中国建筑工业出版社）.专业.专注. .word可编辑.目录第一章绪论41.1钢结构房屋概述41.1.1钢结构房屋的分类41.1.2钢结构房屋的优点41.1.3多层民用钢结构房屋的发展现51.2设计要求51.2.1重点研究的问题有以下几点：51.2.3设计方案：6第二章建筑设计62.1方案比选62.1.1纯框架体系62.1.2支撑框架体系72.1.3结构形式选择72.2建筑设计72.2.1平面设计72.2.2剖面设计82.3建筑设计说明102.3.1设计要求102.3.2工程概况112.3.3防水做法11.专业.专注. .word可编辑.2.3.4墙体112.4建筑施工图12第三章结构布置及荷载统计133.1各层结构平面布置133.2截面初选143.3荷载统计163.3.1屋面恒载标准值：173.3.2活荷载标准值：183.3.3屋面积灰荷载183.3.4风荷载标准值：18第四章结构构件设计184.1.1初步假设184.1.2组合楼(屋面)板的构造要求：194.1.3荷载计算：204.1.4压型钢板在施工阶段的验算：204.1.4.1施工阶段荷载：204.1.4.2压型钢板的受弯承载力验算：204.1.5压型钢板组合楼板在使用阶段的承载力验算：214.1.5.1计算假定：214.1.5.2受弯承载力计算：214.1.5.3压型钢板楼板负弯矩配筋设计：22.专业.专注. .word可编辑.4.1.6组合楼板的挠度、裂缝及自振频率验算：234.1.6.1组合楼板的挠度验算：234.1.6.2组合楼板负弯矩部位混凝土裂缝宽度验算：244.1.6.3组合楼板自振频率f的验算：25第五章框架结构分析255.1设计思路265.2建模过程275.2.2结构楼面布置信息285.2.3楼面荷载传导与计算295.3SATWE计算分析305.4结果分析与截面调整325.4.1结果分析325.5电算结果33第六章荷载组合406.1荷载组合原理416.1.1荷载基本组合416.1.2考虑地震作用的荷载组合436.2荷载组合446.2.1正负号规定：446.2.2各层柱编号446.2荷载组合44.专业.专注. .word可编辑.6.2.1正负号规定：456.2.2各层柱编号456.2.3荷载基本组合516.2.4考虑地震作用的荷载组合53第七章结构、构件验算567.1计算原理567.1.1不考虑地震作用的基本组合的验算567.1.2考虑地震作用的验算597.2截面特性607.3柱的验算617.3.1柱Z1的验算617.3.2柱Z2的验算627.3.3柱Z3的验算657.3.4柱Z4的验算677.3.5柱Z5的验算697.3.6柱Z6的验算717.3.7柱Z7的验算737.3.8柱Z8的验算757.9框架梁的验算777.9.1L1的验算77第八章框架节点设计80.专业.专注. .word可编辑.8.1主梁与柱的刚性连接节点设计808.1.1设计原理80第九章地基处理819.1地基基础承载力校核819.2地基基础方案选定819.3地基基础方案选定829.4桩地基处理设计计算829.4.1单桩承载力特征值计算829.4.2桩体材料设计验算829.4.3复合地基承载力特征值及面积置换率的计算839.4.4复合地基特征值验算839.4.5复合地基变形的验算849.4.6持力层及下卧层强度验算84结束语86参考文献87文献翻译88致谢94.专业.专注. .word可编辑.中文摘要本文是对太原华诚贸易公司办公楼的钢结构设计，选用的结构形式是八层钢结构框架。多层房屋钢结构技术是一项集轻钢结构、建筑节能保温、建筑防火、建筑隔声、新型建材、设计施工于一体的集成化技术，广泛应用于住宅、办公楼、厂房等建设项目中。钢结构多层房屋中最常用的结构体系为框架结构，框架结构布置灵活，各部分刚度比较均匀，构造简单易于施工。本文详细地介绍了本工程的建筑设计和结构设计的全过程，主要侧重于结构的计算和设计工作。并根据计算结果进行了构件和节点验算及施工图设计，其中综合考虑了构造措施。设计采用极限状态设计法，考虑地震作用进行抗震设计。通过采用结构设计软件PKPM与手算相结合，本设计完成了以下主要内容：1、根据建筑功能要求，完成结构平、立面布置。2、采用PKPM软件进行框架结构受力分析3、提取电算结果，根据现行规范验算构件承载力并完成节点设计。4、根据现行规范手工完成组合次梁、基础设计。关键词：钢框架结构、荷载工况、构件验算、次梁设计.专业.专注. .word可编辑.ABSTRACTThisthesisisconcernedwiththeprojectthatdesignsasteelstructureofanofficebuildingofHuachengtradingcompanyinTaiyuan.Multi-layersteelstructureistheintegrativetechnologywhichconsistsoflightweightsteelstructure,energysaving,fireprevention,soundinsulation,newbuildingmaterials,designandconstruction,andithasbeenwidelyusedinconstructionitemssuchasresidentialbuildings,officebuildingsandworkshops.ThemostcommonlyusedsystemforMulti-layersteelstructureistheframestructurebecauseoftheuniformframeworkinstiffnessandthesimpleconstruction.Inthisthesis,thetotalprocessofarchitecturaldesignandstructuraldesignisdescribedindetail,andthisthesismainlyfocusesonthecalculationanddesignworkofthestructure.Then,accordingtothecalculatedresults,thecomponentsandconnectionsarechecked,andtheconstructiondrawingsaredrawn,whichtakestheconstructionintoaccount.Theprojectadoptedlimitedstatedesignmethod,andcontainedseismicdesign.ByusingtheresultsofstructuraldesignsoftwarePKPMandhandcounts,thisdesignincludesthefollowingelements:1.Accordingtothefunctionrequirements,completethestructure.专业.专注. .word可编辑.arrangement,includingtheplaneandverticalplane.2.MakestressanalysisforframeconstructionbyusingthePKPMsoftware.3.WithdrawtheresultsfromPKPM,makethecheckingcomputationsandcompletethedesignforconnectionsaccordingtothecriterioncurrently.4.CompletecombinationsecondarygirderandthefoundationdesignKEYWORDS：steelframestructure,loadcase,structuralmembercheck,secondarybeamdesign.专业.专注. .word可编辑.第一章绪论1.1钢结构房屋概述1.1.1钢结构房屋的分类钢结构房屋是从承重骨架的材料角度定义的，即指结构体系中主要受力构件是由钢材做成的房屋建筑。除钢结构房屋之外，还有木结构房屋、砌体结构房屋、混凝土结构房屋以及组合结构房屋等多种。按照使用性质的不同，钢结构房屋可分生产性建筑和非生产性建筑两大类。前者包括工业建筑和农业建筑，后者主要是指民用建筑。民用建筑根据房屋使用功能又可分为居住建筑和公共建筑两类。根据房屋层数和高度的不同，大致可分为单层建筑、多层建筑、高层建筑及超高层建筑，但它们之间并没有严格的界限和统一划分标准，不同的规范从不同的角度作了规定。1.1.2钢结构房屋的优点钢结构房屋的结构体系主要是由钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢通过连接制作组装而成，和其他材料的房屋结构相比，有以下几方面优点。（1）强度高，自重轻.（2）构件截面小，有效空间大.（3）材料均匀，塑性、韧性好，抗震性能优越.（4）制造简单，施工周期短.（5）节能、环保.1.1.3多层民用钢结构房屋的发展现状.专业.专注. .word可编辑.我国钢结构主要集中应用于工业厂房、大跨度或高层民用建筑中，钢结构建筑在全部建筑中的应用比例非常低，还不到1%，而美国、瑞典、日本等国的钢结构房屋面积已达到总建筑面积的40%以上。我国建筑用钢在钢材中总产量中的比例也很低。而且我国绝大多数建筑用钢是用于钢筋混凝土结构和砌体结构中的钢筋，钢结构用钢还不到建筑用钢的2%。因此，我国钢结构还是一个很年轻的行业，特别是多层民用钢结构建筑，应用前景十分广阔，有待大力发展和支持。1.1.4发展多层民用钢结构房屋需要解决的问题（1）多层钢结构技术及配套体系有待于进一步开发、研究和完善（2）需要解决防腐、防火问题（3）进一步降低工程造价（4）专业技术人才匮乏，观念有待更新1.2设计要求本次设计是太原华诚贸易公司兴建8层钢结构办公楼，办公楼采用钢框架结构，设计深度应能满足构件加工和现场施工要求。1.2.1重点研究的问题有以下几点：（1)根据功能要求，确定合理的建筑方案（2）学习相关规程，掌握多层钢框架钢结构的结构组成及设计方法（3）通过使用和熟悉结构辅助设计软件，了解软件编制原理，掌握计算软件所采用的计算方法及现行规范在计算机辅助设计中的体现（4）构件、节点和基础设计.专业.专注. .word可编辑.（5）钢结构施工图画法1.2.2需要完成的工作有：（1）设计计算书（电算和手算）；（2）结构平面、立面和剖面图；（3）主要节点构造详图；（4）框架梁柱详图，零件大样图；（5）次梁图，零件大样图；（6）节点详图；（7）基础布置图；1.2.3设计方案：运用建研院编制的PKPM软件中STS框架中第1项三维模型与荷载输入完成建模和荷载输入，并完成结构楼面布置信息及楼面荷载传导与计算后，可接着采用SATWE等程序计算，进行结构刚度、效应分析、杆件内力标准值的计算。为了更好的掌握钢结构设计中的概念，手算部分包括：荷载组合(考虑地震作用)，框架构件的验算，节点设计；次梁设计；组合楼板设计；基础设计等。.专业.专注. .word可编辑.第二章建筑设计2.1方案比选随着层数和高度的增加，除承受较大的竖向荷载外，抗侧力要求成为多层框架的主要承载特点。2.1.1纯框架体系多层框架在纵、横两个方向均为多层钢结框架，其承载能力及空间刚度均由钢结框架提供，适用于柱距较大而又无法设置支撑的建筑物，其特点为节点构造较复杂，结构用钢量较大，但使用空间较大。2.1.2支撑框架体系支撑框架体系即多层框架在一个方向（多为纵向）为柱-支撑体系，另一个方向（多为横向）为纯框架体系的混合体体系；其特点为一个方向无支撑便于生产或人流、物流等建筑功能的安排，又适当考虑了简化设计、施工及用钢量等要求，特别适用于平面纵向较长，横向较短的建筑物。2.1.3结构形式选择本工程结构只有8层，高度只有27.3m（不包括女儿墙），结构形式比较简单，结构刚度要求不高，纯框架形式很容易满足，经济性能优于框架支撑体系，故采用纯框架结构形式。2.2建筑设计2.2.1平面设计（1）根据设计要求，确定建筑物的平面分区及各房间的平面形状面积大小及位置。.专业.专注. .word可编辑.平面主体结构采用矩形形状，宽13.8m´长72m。内廊式结构；开间采用7.2m；为满足采光要求，进深不超过6m，上进深为5.4m，下进深6m。房间形状均为矩形，便于东西的摆放和使用。（2）根据防火要求，分析确定门厅、走廊、楼梯等位置和数量。一层有大小门厅两个，大门厅面积为86.4㎡，小门厅面积43.2㎡，符合要求。走廊宽2.4m，位于尽端的房间门距封闭楼梯间的最大距离为10.8m，满足防火要求。每层设有两个楼梯，分别为双跑平行楼梯和平行双分楼梯。（3）根据承重作用及柱网等确定轴线位置。柱网尺寸首先应最大限度地满足建筑使用功能的要求，然后根据造价最省的原则，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。综合考虑上述条件，柱网尺寸取纵向7.2m，横向取5.4m+2.4m+6m。（4）建筑平面示意图如图2-1~2-2所示：.专业.专注. .word可编辑.图2-1首层平面图图2-2标准层平面图2.2.2剖面设计层数8层：首层：4.2米；标准层3.3米，女儿墙高0.6米。剖面图见图2-3~2-4。.专业.专注. .word可编辑.图2-4建筑立面图.专业.专注. .word可编辑.图2-5建筑剖面图2.3建筑设计说明2.3.1设计要求太原华诚贸易公司兴建办公楼，要求采用钢框架结构，主要功能：办公、会议和小型展览，建筑面积6000～8000㎡左右，层高8层：首层：4.2米；标准层3.3米，压型钢板保温屋面，外墙采用陶粒混凝土砌块或其他轻质墙体，内墙采用轻质隔墙，屋面坡度5%。建筑物防火等级为二级。功能要求：内廊式建筑。.专业.专注. .word可编辑.大会议室一个，面积约200m2；接待室一个，设在一层，面积约60m2；小会议室两个，每个面积60m2；办公室共约6000m2，其中大办公室（60m2）20～25间，其余为小办公室（30m2）；其它部分包括门厅、走廊、楼梯、卫生间、开水间、配电室等；每层还设有洗手间、楼梯间。2.3.2工程概况本工程为：太原华诚贸易公司办公楼，总建筑面积：7948.8㎡。建筑控制高度27.9m，层数8层：首层：4.2米；标准层3.3米。主体结构改为钢框架结构；室内±0.000相当于绝对标高40.67。工程耐久年限为二级，抗震设防烈度为8度，耐火等级二级。2.3.3防水做法（1）屋面防水屋面采用三毡四油改性沥青防水层，局部小面积屋面采用阻燃和防紫外线聚氨酯防水涂料，涂膜厚度2mm，由专业防水施工队，按规程施工。穿板面管道或泛水以下外墙穿管，安装后严格用细石混凝土封严。（2）楼面防水卫生间加设聚氨酯防水涂层，涂膜厚度3mm，分两次涂刷，管根嵌防水胶，地沟内侧作防水涂层。除注明外，此类房间标高均比相对应的楼面低20mm，凡有水湿的房间，楼地面找坡，颇向地漏或排水口，以不积水为原则，凡有管道穿过此类房间，均须预埋套管，高出地面30mm；地面预留风洞，洞边做混凝土坎边，高100mm或同踢脚高。2.3.4墙体（1）墙身防潮做法：采用30mm厚1：2水泥砂浆加5%防水剂；室内地坪无高差只做水平防潮。（2）墙身砌筑外墙：0.000以下采用240mm厚实心黄河泥砂砖，M5混合砂浆砌筑；±0.000以上采用240mm厚加气混凝土砌块，M5混合砂浆砌筑。内墙：楼梯间墙体采用200mm厚加气混凝土砌块；卫生间1.5m高度以下采用240mm厚实心黄河泥砂砖；其余墙体除注明外均采用C型轻钢龙骨隔墙。.专业.专注. .word可编辑.3）填充隔墙均砌至梁或板底，与结构框架柱及构造柱采用通长混凝土配筋带或拉结筋进行连接，板带设于门、窗洞口的上部及下部施工楼面时，应预留竖向配筋，具体配筋施工楼面时，应预留竖向配筋。2.3.5散水混凝土水泥散水，宽度1000mm。2.4建筑施工图根据建筑设计绘制施工图（1）建筑设计说明书（2）首层平面图1：100（3）标准层平面图1：100（4）屋顶平面图1：100（5）正立面图1：100（6）剖面图，侧立面图1：100.专业.专注. .word可编辑.第三章结构布置及荷载统计3.1各层结构平面布置本工程平面为狭长形，而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，结合建筑使用功能要求进行主梁布置：A和B轴间设置一道次梁，间距为2．7m；C轴和D轴间设一道次梁，间距均3m。各层结构平面图见图3-1~3-图3-1结构平面图局部.专业.专注. .word可编辑.根据结构平面图绘制结构计算简图见图3-2：图3-2结构计算简图.专业.专注..word可编辑.3.2截面初选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，本工程主梁和柱子采用Q235B钢材。材料性能应满足《低合金高强度结构钢》（GB/T1591）的要求。焊接材料应予之相适应，手工焊采用E50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。3.2.1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，并优先选用窄翼缘H型钢（HN系列）.专业.专注. .word可编辑.，其经济性较好。本工程跨度为7200mm。本工程取相同梁高，高度按7200mm跨主梁确定，高跨比可放宽到1/15~1/20，即为360~480mm，取梁高为400mm。查《热轧H型钢和部分T型钢》（GB/T11263），对6600mm跨长的主梁选用H400´200´12´16。3.2.2框架柱多层框架柱的通常采用H型钢截面，不过一般应选择宽翼缘HW系列，以保证弱轴方向的抗弯能力。本工程初选柱截面为：HW500´450´16´20。3.2.3组合次梁次梁选用Q235B钢，采用组合次梁可以减低次梁的高度，增大建筑使用空间。选用H350´175´8´12。3.2.2剖面设计层高8层：首层：4.2米；标准层3.3米，女儿墙高0.6米。剖面图见图3-4。.专业.专注. .word可编辑.图3-3建筑立面图3.3荷载统计3.3.1屋面恒载标准值：（不上人屋面，采用带压型钢板的混凝土组合楼板，压型钢板只起模板作用，属于非组合楼板）.专业.专注..word可编辑.20mm厚绿豆砂保护层：0.02´30=0.6kN/m2.专业.专注..word可编辑.三毡四油改性沥青防水层：0.40kN/m220mm厚1：3水泥砂浆找平层：0.02´20=0.40kN/m250mm厚膨胀蛭石保温层0.05´2=0.1kN/m21：8水泥炉渣找坡层：（屋面坡度5%，材料找坡，最薄处20mm厚，.专业.专注..word可编辑.最厚处360mm，取平均厚度计算）0.2´12=2.4kN/m2100mm厚C25钢筋混凝土板：0.1´25=2.50KN/m2.专业.专注. .word可编辑.0.8mm厚压型钢板：0.12kN/m2吊顶及吊挂荷载：0.30kN/m2合计：6.82kN/m2②楼面恒载标准值：小瓷砖地面：0.55kN/m220mm厚水泥砂浆找平层：0.02´20=0.40kN/m250mm厚膨胀蛭石保温层0.05´2=0.1kN/m230mm厚干硬性焦渣0.03´10=0.3kN/m230mm厚锯末白灰：0.03´3.4=0.102kN/m2100mm厚C25钢筋混凝土板：0.1´25=2.50kN/m20.8mm厚压型钢板：0.12kN/m2吊顶及吊挂荷载：0.60kN/m2合计：6.67kN/m2③内墙恒载标准值：（三层12mm纸面石膏板，中填岩棉保温板50mm）.专业.专注..word可编辑.8mm厚水泥砂浆找平层：0.08´40=0.32kN/m2.专业.专注..word可编辑.8mm厚1：1：6水泥石膏砂浆：0.08´14´2=0.22kN/m2.专业.专注..word可编辑.5mm厚1：0.3：3水泥石膏砂浆：0.05´20´2=0.14kN/m2合计：内墙自重：（偏于安全的取3.3mm）④外墙恒载标准值：240mm厚加气混凝土砌块：0.24´7.5=.1.80KN/m26mm厚1：3水泥砂浆找平层：0.06´14´2=0.22kN/m2.专业.专注..word可编辑.9mm厚1：1：6水泥石膏砂浆：0.09´14´2=0.2kN/m.专业.专注..word可编辑.7mm厚水泥砂浆抹平：0.07´20=0.14kN/m2.专业.专注..word可编辑..专业.专注..word可编辑.合计2.84KN/m2.专业.专注..word可编辑..专业.专注..word可编辑.⑤女儿墙：按外墙做法，高度为600mm，自重为：2.84´0.6=1.70kN/m3.3.2活荷载标准值：不上人屋面：0.50kN/m2办公室楼面：2.0kN/m2走廊、楼梯：2.5kN/m2.专业.专注..word可编辑.3.3.3屋面积灰荷载：不考虑3.3.4风荷载标准值：（按50年一遇取太原地区值）0.40kN/m2，地面粗糙度类别：B类.专业.专注. .word可编辑.3.3.5雪荷载标准值：0.35kN/m2；准永久分区Ⅱ。雪荷载不与屋面活载同时组合，取其中的最不利组合。本工程由于雪荷载较小，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。3.3.6地震作用：本工程为丙类建筑，抗震设防烈度为8度，设计基本加速度值0.20g，设计地震分组为第一组，Ⅱ类场地，设计特征周期0.4s。.专业.专注. .word可编辑.第四章组合楼板设计4.1.1初步假设：选用国产YX-75-200-600型普通镀锌压型钢板，其厚度t=1.2mm，压型钢板上翼缘以上混凝土厚度为80mm（满足《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98第7.4.6条规定）,混凝土强度等级为C30。如图4.1所示：故压型钢板现浇混凝土板总厚度为：75+80=155mm图4.1压型钢板断面图4.1.2组合楼(屋面)板的构造要求：4.1.2.1此楼板全按简支组合楼板设计。4.1.2.2根据《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98第4节规定，栓钉的设置要求：1.在组合楼板的端部(包括简支板端部及连续板的各跨端部)均设置栓钉，在端支座的压型钢板的每一个凹肋处设置栓钉，且穿透压型钢板，并将栓钉和压型钢板均焊于钢梁翼缘上。2.栓钉的直径均选用d=16mm，栓钉间距沿梁轴线方向s=200mm，沿垂直与梁轴线方向s=70mm(64mm)，距钢梁翼缘边距s=40mm(35mm)，栓钉焊后高度为105mm。4.1.2.3压型钢板在钢梁上的支承长度不应小于50mm，取为80mm；4.1.2.4组合楼板混凝土内的配筋(组合楼板按简支板设计)：根据《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98第7.4.9条，此板抗裂钢筋选用@120，分布钢筋采用@150，从支承边缘算起，长度为L/6,且与不少于5根分布钢筋相交，L为板跨长度。4.1.2.5压型钢板支承于钢梁上时，在其支承长度范围内应涂防锈漆，其厚度不宜超过50um。压型钢板端部的栓钉部位宜进行适当的除锌处理，以提高栓钉的焊接质量，具体配筋如（图4.2）所示：.专业.专注. .word可编辑.图4.2压型钢板配筋图4.1.3荷载计算：4.1.4压型钢板在施工阶段的验算：4.1.4.1施工阶段荷载：永久荷载标准值：湿混凝土自重25×0.118=2.95钢筋自重0.06压型钢板自重0.16______________________________________________________合计：3.17kN/m2可变荷载标准值：施工荷载取为：1.5kN/m2荷载组合：施工阶段1m宽板带所承受的线荷载：标准值：（3.17+1.5）×1.0=4.67设计值：1.2×3.17+1.4×1.5=5.904.1.4.2压型钢板的受弯承载力验算：本工程的组合楼（屋）面板按3.6m的最大跨度进行钢板施工阶段的承载力验算，在施工阶段，压型钢板作为浇注混凝土的模板，应采用弹性方法计算。强边（顺肋）方向的正、负弯矩和挠度应按单向板计算，弱边方向不计算。1m宽板带所受到的最大正弯矩为：（4.1）板的截面抵抗矩取WS=3.16,则=M/WS（4.2）=M/WS=故施工满足要求。4.1.4.3压型钢板挠度验算：(按单向单跨简支板进行挠度验算).专业.专注. .word可编辑.(4.3)==1.95mm<[][]=min｛L/180=10.83mm,20mm｝=10.83mm满足要求4.1.5压型钢板组合楼板在使用阶段的承载力验算：4.1.5.1计算假定：在使用阶段，由于此压型钢板上的混凝土厚度为80mm,可按以下假定进行内力计算：1.按简支单向板计算组合楼板强边(顺肋)方向正弯矩。2.强边方向的负弯矩按固端板取值。3.不考虑弱边(垂直于肋方向)方向的正负弯矩。4.1.5.2受弯承载力计算：组合楼板由栓钉保证压型钢板与混凝土之间的抗剪作用，正截面抗弯承载力按塑性法计算，此时假定截面受拉区和受压区的材料均达到强度设计值。压型钢板钢材强度设计值与混凝土的弯曲抗压强度设计值均应乘以折减系数0.8。故。塑性中和轴在压型钢板顶面以上的混凝土截面内组合板的弯矩应符合下式要求：（4.4）其中，一个波宽板带所受的荷载：恒荷载标准值：=4.67×0.2=0.934kN/m活荷载标准值：=2.0×0.2=0.4kN/m荷载标准组合：荷载设计组合：则一个波宽板带跨度为2.7m的压型钢板组合楼板所受到的最大设计弯矩值为：故，满足要求。其中，为组合楼板受压区高度，；为组合楼板有效高度，取111mm；yp.专业.专注. .word可编辑.为压型钢板截面应力合力至混凝土受压区截面应力合力的距离，。4.1.5.3压型钢板楼板负弯矩配筋设计：对于压型钢板楼板的负弯筋，取一米宽板带按T形梁模型进行计算。（1）负弯矩超限判断（4.5）压型钢板楼板负弯矩设计值为：==故，所以负弯矩不超限，可以进行负弯矩配筋。其中，b为单位长度内压型钢板的下翼缘宽度；为压型钢板的高度；为压型钢板顶面以上混凝土计算厚度；为混凝土保护层厚度。（2）负弯矩配筋计算：（4.6）==28.76故，中和轴位于压型钢板肋内，==21.8mm（4.7）==285.76故负弯矩钢筋选用=468。其中，为混凝土受压区高度；h0为压型钢板组合楼板的有效高度，h0=hp+hc-ac；.专业.专注. .word可编辑.fsy为钢筋的屈服强度；As单位长度内压型钢板组合楼板的配筋面积。（3）斜截面抗剪承载力计算：（4.8）一个波宽（200mm）内板所承受的最大剪力为：故，抗剪承载力满足要求。4.1.6组合楼板的挠度、裂缝及自振频率验算：4.1.6.1组合楼板的挠度验算：以下均按简支单向板计算沿强边（顺肋）方向的挠度。（1）组合楼板在荷载短期效应组合下的挠度验算：（4.9）（4.10）其中，混凝土截面面积；组合楼板受压边缘至混凝土部分重心之间的距离；压型钢板的面积压型钢板及混凝土部分各自对自身形心的惯性矩：；（4.11）=.专业.专注. .word可编辑.=（4.12）其中，为组合楼板全截面发挥作用时的等效截面惯性矩；短期荷载下的等效刚度。故在荷载短期效应组合下的挠度：，满足要求。（2）组合楼板在荷载长期效应组合下的挠度验算：长期荷载作用下的等效刚度（4.13）=荷载组合：故在荷载短期效应组合下的挠度：，满足要求。4.1.6.2组合楼板负弯矩部位混凝土裂缝宽度验算：对组合楼板负弯矩部位混凝土裂缝宽度的验算，近似地忽略压型钢板的作用，按混凝土板及其负弯筋计算板的最大裂缝宽度，板端负弯矩按两端固接的单跨单向板算的。ω=αcrψ(1.9c+0.08)(4.14)ω=ω=αcrψ(1.9c+0.08)=2.1×0.86××(1.9×20+0.08×)=0.07mm<ω=0.4mm满足要求其中，Ate为有效受拉混凝土截面面积，取Ate=0.5bh+(bf-b)hf=0.5×73×155+(200-73)×75=15182.5mm2为混凝土强度标准值，取为2.01N/mm2；ρte为按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率：.专业.专注. .word可编辑.ρte===0.04σsk为裂缝截面处的钢筋应力：σsk=（4.15）σsk===135.66N/mm2ψ为裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数：ψ=1.1-0.65（4.16）ψ=1.1-0.65=1.1-0.65×=0.86Es=2.06×10N/mm2,c=20mmdeq=（4.17）deq===10mm4.1.6.3组合楼板自振频率f的验算：屋面永久荷载作用产生的挠度：f=（4.18）f===7.35Hz15Hz故不满足要求；但考虑其挠度很小，故此项可以不予考虑。4.1.6.4抗剪件的计抗剪件采用圆柱头栓钉连接，其抗剪承载力设计值可按下式计算(4.19).专业.专注. .word可编辑.故抗剪件承载力满足要求。.专业.专注. .word可编辑.第五章框架结构分析5.1设计思路多层建筑钢结构的体形多样、受力复杂且杆件数量较多，因此在进行静力、动力分析时一般都借助计算机采用有限元法完成，计算速度快且精度较高。结构分析中对掌握结构的近似计算方法具有重要意义。对于比较规则的结构，可以简化成平面结构，用近似方法计算，用此方法可以检验有限元结果的合理性；近似计算方法也可以使我们对结构的受力特点和传力路径有深刻的理解。本设计是利用结构有限元原理对钢框架结构进行结构分析，主要是利用PKPM软件中的SATWE模块进行结构有限元分析，得到内力和位移。然后再根据实际情况对框架结构进行调整，按照结构安全可靠、受力明确、经济等因素，最终得到适合的截面尺寸。然后再提取SATWE中各工况下内力标准值进行内力组合，再进行构件验算、节点设计、基础设计以及组合梁设计。每一步都与结构分析的结果息息相关，可见结构分析是设计中重要的一个环节，有限元分析的精确性也保证了后续工作的有效完成。本设计的结构分析原则有以下几点：（1）本设计中对于多层钢框架体系，应根据《钢结构设计规范》（GB50017）的规定采用一阶弹性或二阶弹性进行计算。（2）在设计中，采用能保证楼面整体刚度的构造措施（如设梁板抗剪件等）后，可假定楼面在其自身平面内为绝对刚性。当不能保证楼板的整体刚性时，应采用楼板平面内的实际刚度计算。（3）多层框架的计算模型应视具体结构形式和计算内容确定。平面布置较规则、质量和刚度沿高度方向分布均匀、不计扭转效应时，可采用平面结构计算模型；当不符合平面结构假定时，也可采用空间计算模型。（4）对多层民用建筑，框架顶点的总侧移、层间相对水平位移不宜超过规范限值。抗震设防的结构，在求得水平地震作用后，尚应按标准荷载组合验算结构层间位移。（5）对于采用压型钢板组合楼板的结构，在进行框架弹性分析时，梁截面特性中应计入混凝土楼板的协同作用：钢梁两侧有楼板时1.5Ib，一侧有楼板时1.2Ib，Ib为钢梁的惯性矩。在弹性阶段，因混凝土可能开裂，不应再考虑共同工作。结构分析方法：多层建筑钢结构的体形多样、受力复杂且杆件数量较多，因此在进行静力、动力分析时一般都借助计算机采用有限元法完成，计算速度快且精度较高。本工程为纯钢框架结构，计算竖向荷载作用下框架内力的简化方法有：力矩分配法、分层法、迭代法等；计算水平荷载作用下内力的简化方法有：反弯点法、D值法、迭代法、门架法以及无剪力分配法等。.专业.专注. .word可编辑.框架结构的近似计算：力法、位移法、弯矩分配法、无剪力分配法均可以用来计算框架结构内力和位移，但是多层钢结构往往杆件多，超静定次数较高，采用上述方法较为麻烦，因此实际计算一般用近似方法分别计算结构在竖向和水平荷载作用下的内力和位移。框架结构在竖向荷载作用下的近似计算有：分层法、迭代法、二次弯矩分配法等。框架结构在水平荷载作用下的近似计算有：反弯点法、D值法、门架法等。本工程采用结构分析采用PKPM中的SATWE完成，它是一种有限元法的结构分析软件。基本思路是将整个结构离散成由有限个、且按一定方式相互连接在一起的单元的组合体。根据其形状和受力特点，这些单元可以归结为几种标准单元。由于采用有限元法可以模拟任何形式的结构，且对结构的简化近似可以做到最少，因此有限元计算精度很高，能反映结构真是受力状态，能够分析复杂结构在复杂受力状态下的效应。5.2建模过程将建模过程的部分参数定义整理如下。5.2.1TS交互式数据输入（1）轴网的输入、楼层的定义不再赘述。（2）荷载定义，见图5-1：图5-1荷载定义将荷载统计过程得到的楼面和屋面恒活载输入，部分不同的将在楼面结构布置信息里修改。所输入的恒载里已包括了现浇楼板的自重，所以不用程序自动计算现浇楼板自重。（3）设计参数计参数的输入见图5-2：.专业.专注. .word可编辑.图5-2设计参数5.2.2结构楼面布置信息在这一步中，将布置楼板，并修改部分板厚，即将楼梯部分的板厚改为0。本结构楼板采用的是组合楼盖中的非组合型楼板，在次梁上连续铺设压型钢板，压型钢板选用的是YX75-200-600(I)-0.8。施工荷载标准值取1.5N/mm2，压板按次梁方向布置。组合楼板的信息见图5-3.专业.专注. .word可编辑.图5-3组合楼盖定义5.2.3楼面荷载传导与计算（1）修改部分楼面恒载和楼面活载。比如：走廊的活载标准值是2.5N/mm2，没修改之前是2.0N/mm2。（2）修改导荷方式，默认的是按双向板的传导方式楼面传递荷载，即导荷方式a（图5-4）；本结构大部分板的l1/l2>2，是单向板，将导荷方式a改成导荷方式b（图5-5）。.专业.专注. .word可编辑.图5-4导荷方式a图5-5导荷方式b（3）楼面活荷载折减信息见图5-5~5-7图5-6图5-7.专业.专注. .word可编辑.根据《建筑结构荷载规范》4.1.2条，对办公楼的楼面活荷载标准值②设计楼面梁时的折减系数：当楼面梁从属面积超过25m2时，应取0.9。②在设计墙、柱和基础时的折减系数应按表5-1规定采用；.专业.专注. .word可编辑.5.3SATWE计算分析（1）总信息根据抗震规范5.1.1第四条：8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。本结构不属于大跨结构，不用进行竖向地震作用的计算。模拟施工加载2：按模拟施工加荷方式计算竖向力，同时在分析过程中将竖向构件（柱、墙）的轴向刚度放大十倍，以削弱竖向荷载按刚度的重分配。这样做将使得柱和墙上分得的轴力比较均匀，接近手算结果，传给基础的荷载更为合理。总信息见图5-8：图5-8总信息（2）设计信息《钢结构设计规范》（GB50017）规定对一般框架结构可以采用一阶弹性.专业.专注..word可编辑.分析，框架结构宜采用二阶弹性分析。本框架不考虑二阶弹性分析，即不考虑P-效应。钢框架有许多连接部分，会削弱截面，故钢结构截面净毛面积比取0.85。设计信息见图5-9：.专业.专注. .word可编辑.图5-9设计信息.专业.专注. .word可编辑.（3）荷载组合各工况分项系数都可从荷载规范和抗震规范里查得。程序自动考虑恒载起控制作用且恒载对结构不利的组合。荷载组合信息见图5-10：图5-10荷载组合5.4结果分析与截面调整5.4.1结果分析（1）钢构件验算经验算所有梁、柱各项指标都没有超过的限值，但部分构件有很大的富裕。需要再调整。（2）梁弹性挠度验算根据《钢结构设计规范》附录A.1（结构或构件的变形容许值），主梁的挠度容许值为[vr]=l/400,[vQ]=l/500,次梁[vr]=l/250,[vQ]=l/300，经验算，都符合，且主梁的富裕不是很大，可以按初选的计算。（3）水平力作用下结构各层平均侧移验算根据《钢结构设计规范》附录A.2在分荷载标准值作用下，框架柱顶水平位移不超过H/500；层间相对位移不超过h/400。H为自基础顶面至柱顶的总高度；h为层高。根据《建筑抗震设计规范》弹性层间位移角限值应符合下表：.专业.专注. .word可编辑.对本结构[qe]=1/300。经验算风荷载作用下层位移和层位移角很小，远小于限值，不起控制作用。地震作用下层位移角纵向的层间位移角大于1/300，不满足，横向满足。说明纵向的抗侧刚度不够，需要加强。5.5电算结果将截面调整后重新计算的部分计算结果以图的形式列于下面。因为版面的问题，主要选取第一层的。从SATWE中提取各工况内力标准值，见图5-11~5-21：图5-11第一层柱在恒载作用下顶部内力图局部.专业.专注. .word可编辑.图5-12第一层柱在满布活载作用下底部内力图局部图5-13第一层柱在纵向风作用下底部内力图局部.专业.专注. .word可编辑.图5-14第一层柱在横向风作用下底部内力图局部.专业.专注. .word可编辑.图5-15第一层柱在纵向地震作用下顶部内力图局部图5-16第一层柱在横向地震作用下底部内力图局部.专业.专注. .word可编辑.图5-17第一层柱在恒载作用下弯矩图局部图5-18第一层柱在横向地震作用下弯矩图局部.专业.专注. .word可编辑.图5-19第一层柱在横向风载作用下弯矩图局部图5-20第一层柱在横向风载作用下剪力图局部.专业.专注. .word可编辑.水平力作用下结构各层平均侧移简图见图5-21~5-24：图5-21图5-22.专业.专注. .word可编辑.图5-23图5-24.专业.专注. .word可编辑..专业.专注. .word可编辑.第六章荷载组合6.1荷载组合原理6.1.1荷载基本组合根据《建筑荷载规范》3.2.4，对于框架结构，基本组合可采用简化规则，并应按下列组合值中取最不利值确定：（1）由可变荷载效应控制的组合：式中：S=gGSGk+gQ1SQ1k（6-1）S=gGSGk+0.9ågQiSqik（6-2）gG——永久荷载的分项系数，当其效应对结构不利，对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；当其效应对结构有利时，取1.0（永久荷载效应对结构一般不利，不考虑该项）；gQi——第i个可变荷载的分项系数，其中gQ1为可变荷载Q1的分项系数,一般情况下取1.4；SGk—按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值；SQik—按可变荷载标准值Qik计算的荷载效应值,其中SQ1k为诸可变荷载效应中起控制作用者。（2）由永久荷载效应控制的组合：式中：S=gGSGk+ågQiyciSqik（6-3）gG——永久荷载的分项系数，当其效应对结构不利，对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35；yci—可变荷载Qi的组合值系数，应分别按各章的规定采用；楼面活载：yc=0.7；屋面均布活载：yc=0.7；风荷载：yc=0.6。（3）综上考虑以下7种荷载基本组合组合1：S=1.2恒+1.4活.专业.专注. .word可编辑.组合2：S=1.2恒+1.4´X风组合3：S=1.2恒-1.4´X风组合4：S=1.2恒+0.9´1.4(活+X风)=1.2恒+1.26(活+X风)组合5：S=1.2恒+0.9´1.4(活-X风)=1.2恒+1.26(活-X风).专业.专注..word可编辑.组合6：S=1.35恒+1.4´0.7活+1.4´0.6´X风=1.35恒+0.98活+0.84´X风.专业.专注..word可编辑.组合7：S=1.35恒+1.4´0.7活-1.4´0.6´X风=1.35恒+0.98活-0.84´X风6.1.2考虑地震作用的荷载组合（1）计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数，应按表6-1采用。表6-1在用PKPM计算内力时，竖向活荷载考虑的是屋面活荷载与楼面活荷载的组合。雪荷载标准值为0.4kN/m2，屋面活荷载0.5kN/m2。雪荷载的组合值系数为0.5，楼面活荷载按等效均布荷载计算取0.5。计算重力荷载代表值时将屋面活荷载代替雪荷载是可行的。所以可以直接应用PKPM中SATWE得到的活载内力值。.专业.专注..word可编辑.SGE=SGk+0.5SQk（6-4）.专业.专注..word可编辑.SGE——重力荷载代表值的效应.专业.专注. .word可编辑.（2）按规范不考虑竖向地震作用（3）荷载组合结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合，应按下式计算：.专业.专注..word可编辑.S=gGSGE+gEhSEhk+gEvSEvk+ywgwSwk式中：S——结构构件内力组合的设计值.专业.专注..word可编辑.gG——重力荷载分项系数，一般情况应采用1.2，当重力荷载效应对构件承载能力有利时，不应大于1.0；gEh、gEv——分别为水平、竖向地震作用分项系数，根据表6-2表6-2gw——风荷载分项系数，应采用1.4；yw——风荷载组合值系数，一般结构取0.0，风荷载起控制作用的高层建筑应采用0.2；本结构取0.0。SGE——重力荷载代表值的效应；SEhk——水平地震作用标准值的效应；SEvk——竖向地震作用标准值的效应，本结构不考虑该项；Swk——风荷载标准值的效应。4）综上考虑以下2种荷载基本组合组合1：S=1.2SGE+1.3SEhk=1.2恒+1.2´0.5活+X向地震=1.2恒+0.6活+X向地震组合2：S=1.2SGE+1.3SEhk=1.2恒+1.2´0.5活-X向地震=1.2恒+0.6活-X向地震6.2荷载组合.专业.专注. .word可编辑.6.2.1正负号规定：轴力：正号受压，负号受拉弯矩和剪力：与坐标轴正负号相同6.2.2各层柱编号挑选内力较大和有代表性的部分柱子进行验算，由SATWE中各层钢构件应力图比简图，可知各构件的安全程度。其中（）内表示的是轴压比，R1表示钢柱正应力与强度设计值的比值F1/f；R2表示钢柱X向稳定应力与强度设计值的比值F2/f；R3表示钢柱Y向稳定应力与强度设计值的比值F3/f。各层钢构件应力图比简图见图7-1～7-8：.专业.专注..word可编辑.6.2荷载组合6.2.1正负号规定：轴力：正号受压，负号受拉弯矩和剪力：与坐标轴正负号相同6.2.2各层柱编号挑选内力较大和有代表性的部分柱子进行验算，由SATWE中各层钢构件应力图比简图，可知各构件的安全程度。其中（）内表示的是轴压比，R1表示钢柱正应力与强度设计值的比值F1/f；R2表示钢柱X向稳定应力与强度设计值的比值F2/f；R3表示钢柱Y向稳定应力与强度设计值的比值F3/f。各层钢构件应力图比简图见图6-1～6-8：.专业.专注. .word可编辑..专业.专注..word可编辑.图6-1第一层钢构件应力比简图图6-2第二层钢构件应力比简图.专业.专注. .word可编辑.图6-3第三层钢构件应力比简图.专业.专注. .word可编辑.图6-4第四层钢构件应力比简图图6-5第五层钢构件应力比简图.专业.专注. .word可编辑.图6-6第六层钢构件应力比简图.专业.专注. .word可编辑.图6-7第七层钢构件应力比简图图6-8第八层钢构件应力比简图.专业.专注. .word可编辑.为表示方便只将要验算的柱子编号。各层柱的编号见图6-9～6-14：图6-9第一层柱图6-10第二层柱.专业.专注. .word可编辑.图6-9第三层柱图6-10第四层柱图6-11第五层柱.专业.专注. .word可编辑.图6-12第六层柱图6-13第七层柱图6-14第八层柱.专业.专注. .word可编辑.6.2.3荷载基本组合荷载基本组合见表6-3构件与截面编号组合1组合2组合3组合4组合5组合6组合7柱Z1上端截面Mx(kN﹒m)33.2482.8-38.1686.58-22.28469.042-3.534My(kN﹒m)-1.2414.72-16.6412.9-15.3248.132-10.684N(kN)-1779.84-977.22-1586.22-1455.98-2004.08-1607.92-1973.32V(kN)-10.68-60.5245.88-58.22437.536-42.50721.333下端截面Mx(kN﹒m)14.76189.76-168.64175.62-146.94122.34-92.7My(kN﹒m)0.62-23.0424-20.56221.774-13.47414.75N(kN)-1779.84-977.22-1586.22-1455.98-2004.08-1607.92-1973.32V(kN)-10.68-60.5245.88-58.22437.536-42.50721.333控制组合√柱Z2上端截面Mx(kN﹒m)53.18124.72-57.28133.134-30.666106.157-3.043My(kN﹒m)1.441.441.441.441.441.621.62N(kN)-1555.26-915.46-1340.78-1321.15-1703.94-1440.54-1695.73V(kN)-24.18-72.7647.08-76.97430.882-58.33513.569下端截面Mx(kN﹒m)26.32114.94-98.14120.414-71.35885.918-41.93My(kN﹒m)-0.2800-0.252-0.252-0.196-0.196N(kN)-1555.26-915.46-1340.78-1321.15-1703.94-1440.54-1695.73V(kN)-24.18-72.7647.08-76.97430.882-58.33513.569控制组合√柱Z3上端截面Mx(kN﹒m)37.690.8-69.92107.208-37.4478.973-17.459My(kN﹒m)1.54001.3861.3861.0781.078N(kN)-1442.98-177.38-432.46-1214.39-1443.96-1063.15-1216.2V(kN)-17.2-53.641.6-58.9226.76-43.1513.97下端截面Mx(kN﹒m)19.4485.38-68.3487.522-50.82663.345-28.887My(kN﹒m)-0.1-0.24-0.24-0.114-0.114-0.172-0.172N(kN)-1442.98-177.38-432.46-1214.39-1443.96-1063.15-1216.2V(kN)-17.2-53.641.6-58.9226.76-43.1513.97控制组合√柱Z4上端截面Mx(kN﹒m)36.4890.8-44.7296.12-25.84875.984-5.328My(kN﹒m)1.061.21.21.0741.0741.2521.252N(kN)-1110.52-760.1-889.18-1023.85-1140.02-1089.11-1166.56V(kN)-17.38-51.9633.72-55.1122.002-41.7469.662下端截Mx(kN﹒m)21.0674.96-60.5680.658-41.3158.458-22.854My(kN﹒m)0.02-0.12-0.120.0060.006-0.037-0.037N(kN)-1110.52-760.1-889.18-1023.85-1140.02-1089.11-1166.56面V(kN)-17.38-51.9633.72-55.1122.002-41.7469.662.专业.专注. .word可编辑.控制组合√柱Z5上端截面Mx(kN﹒m)35.8474.76-29.481.396-12.34865.9753.479My(kN﹒m)0.661.081.080.7020.7020.9210.921N(kN)-891.18-655.98-692.1-853.212-885.72899.457-921.129V(kN)-16.98-43.325.3-47.05214.68836.2914.869下端截面Mx(kN﹒m)-16.9843.08-61.0830.69-63.05415.537-46.959My(kN﹒m)20.17.087.0818.79818.79817.07917.079N(kN)-891.18-655.98-692.1-853.212-885.72-899.457-921.129V(kN)-16.98-43.325.3-47.05214.688-36.2914.869控制组合√柱Z6上端截面Mx(kN﹒m)37.172.66-23.9479.296-7.64465.3037.343My(kN﹒m)0.881.441.440.9360.9361.2281.228N(kN)-672.5-534.74-512.62-667.572-647.664-699.95-686.678V(kN)-9.44-9.72-9.72-9.468-9.468-10.739-10.739下端截面Mx(kN﹒m)20.5644.92-29.5652.788-14.24440-4.688My(kN﹒m)0.44-0.12-0.120.3840.3840.2570.257N(kN)-672.5-534.74-512.62-667.572-647.664-699.95-686.678V(kN)-9.44-9.72-9.72-9.468-9.468-10.739-10.739控制组合√柱Z7上端截面Mx(kN﹒m)29.8837.44-6.2448.1088.79640.6514.442My(kN﹒m)-0.180.240.24-0.138-0.138-0.024-0.024N(kN)-453.28-395.88-348.84-466.356-424.02-489.661-461.437V(kN)-14.64-23.1810.7-29.0461.446-23.064-2.736下端截面Mx(kN﹒m)18.3426.88-16.836.666-2.64628.0841.876My(kN﹒m)0.80.240.240.7440.7440.6620.662N(kN)-453.28-395.88-348.84-466.356-424.02-489.661-461.437V(kN)-14.64-23.1810.7-29.0461.446-23.064-2.736控制组合√柱Z8上端截面Mx(kN﹒m)69.979.4249.4682.83655.87285.30567.329My(kN﹒m)4.225.765.764.3744.3745.4025.402N(kN)-237.14-242.74-206.06-252.372-219.36-272.372-250.364V(kN)-30.44-25.68-25.68-29.964-29.964-32.222-32.222下端截面Mx(kN﹒m)30.925.8614.9434.76424.93633.57627.024My(kN﹒m)-0.46-1.44-1.44-0.558-0.558-0.934-0.934N(kN)-237.14-242.74-206.06-252.372-219.36-272.372-250.364V(kN)-30.44-25.68-25.68-29.964-29.964-32.222-32.222控制组合√梁左端截面M(kN﹒m)-97.48-63.04-107.84-76.116-116.436-91.108-117.988.专业.专注. .word可编辑.L1V(kN)82.5866.3483.4274.12489.49684.50694.754右端M(kN﹒m)-100.4-120.28-72.68-121.428-78.588-125.564-97.004截面V(kN)74.270.4287.566.9982.36280.37490.622控制组合√.专业.专注..word可编辑.6.2.4考虑地震作用的荷载组合（表6-4）构件与截面编号恒载活载X向地震组合8组合9柱Z1上端截面Mx(kN﹒m)18.67.840.967.9-13.9My(kN﹒m)-0.8-0.20-1.08-1.08N(kN)-1068.1-355.8260.8-1234.4-1756V(kN)-6.1-2.4-39-47.7630.24下端截面Mx(kN﹒m)8.83134.7147.06-122.34My(kN﹒m)0.40.100.540.54N(kN)-1068.1-355.8260.8-1234.4-1756V(kN)-6.1-2.4-39-47.7630.24控制组合√柱Z2上端截面Mx(kN﹒m)28.113.969.4111.46-27.34My(kN﹒m)1.2001.441.44N(kN)-940.1-305.1190.6-1120.58-1501.78V(kN)-10.7-8.1-47.9-65.630.2下端截面Mx(kN﹒m)712.888.8104.88-72.72My(kN﹒m)0-0.20-0.12-0.12N(kN)-940.1-305.1190.6-1120.58-1501.78V(kN)-10.7-8.1-47.9-65.630.2控制组合√柱Z3上端截面Mx(kN﹒m)8.719.466.888.88-44.72My(kN﹒m)01.100.660.66N(kN)-254.1-812.9122.3-670.36-914.96V(kN)-5-840.729.9-51.5下端截面Mx(kN﹒m)7.17.867.580.7-54.3My(kN﹒m)-0.20.10-0.18-0.18N(kN)-254.1-812.9122.3-670.36-914.96V(kN)-5-840.729.9-51.5控制组合√上端截Mx(kN﹒m)19.29.664.593.3-35.7.专业.专注. .word可编辑.柱Z4面My(kN﹒m)1-0.101.141.14N(kN)-687.2-204.268-879.16-1015.16V(kN)-7.6-5.9-38.4-51.0625.74下端截Mx(kN﹒m)69.962.175.24-48.96My(kN﹒m)-0.10.10-0.06-0.06N(kN)-687.2-204.268-879.16-1015.16面V(kN)-7.6-5.9-38.4-51.0625.74控制组合√柱Z5上端截面Mx(kN﹒m)18.99.456.484.72-28.08My(kN﹒m)0.9-0.300.90.9N(kN)-561.7-155.125.4-741.7-792.5V(kN)-7.5-5.7-32.2-44.6219.78下端截面Mx(kN﹒m)-7.5-5.749.737.28-62.12My(kN﹒m)5.99.3012.6612.66N(kN)-561.7-155.125.4-741.7-792.5V(kN)-7.5-5.7-32.2-44.6219.78控制组合√柱Z6上端截面Mx(kN﹒m)20.39.146.276.02-16.38My(kN﹒m)1.2-0.401.21.2N(kN)-436.4-106.3-3.3-590.76-584.16V(kN)-8.10.2-25.2-34.815.6下端截面Mx(kN﹒m)6.49.23750.2-23.8My(kN﹒m)-0.10.400.120.12N(kN)-436.4-106.3-3.3-590.76-584.16V(kN)-8.10.2-25.2-34.815.6控制组合√柱Z7上端截面Mx(kN﹒m)1310.234.155.82-12.38My(kN﹒m)0.2-0.300.060.06N(kN)-310.3-57.8-17.4-424.44-389.64V(kN)-5.2-6-17.3-27.147.46下端截面Mx(kN﹒m)4.29.523.133.84-12.36My(kN﹒m)0.20.400.480.48N(kN)-310.3-57.8-17.4-424.44-389.64V(kN)-5.2-6-17.3-27.147.46控制组合√柱Z8上端截面Mx(kN﹒m)53.73.917.984.6848.88My(kN﹒m)4.8-1.105.15.1N(kN)-187-9.1-15.5-245.36-214.36V(kN)-21.4-3.4-7.9-35.62-19.82下端截Mx(kN﹒m)177.5832.916.9.专业.专注. .word可编辑.面My(kN﹒m)-1.20.70-1.02-1.02N(kN)-187-9.1-15.5-245.36-214.36V(kN)-21.4-3.4-7.9-35.62-19.82控制组合√梁L1左端截面M(kN﹒m)-71.2-8.623.3-67.3-113.9V(kN)62.45.5-8.869.3886.98右端截面M(kN﹒m)-80.4-2.8-24.4-122.56-73.76V(kN)65.8-3.4-8.868.1285.72控制组合√.专业.专注. .word可编辑.第七章结构、构件验算从上一章提取组合后的控制内力，按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）对框架梁、柱进行验算。7.1计算原理框架柱属压弯构件，其验算包括强度、刚度、整体稳定和局部稳定验算。7.1.1不考虑地震作用的基本组合的验算（1）强度验算.专业.专注..word可编辑.N±Mx±My£f（7-1）.专业.专注..word可编辑.AngxWnxgyWny.专业.专注..word可编辑..专业.专注..word可编辑.式中：gx——与截面模量相应的截面塑性发展系数，查规范gx=1.05.专业.专注..word可编辑.gy——与截面模量相应的截面塑性发展系数，查规范gy=1.2（2）整体稳定验算：弯矩作用在两个主平面内的双轴对称实腹式工字形截面面的压弯构件，其稳定性应按下列公式计算：.专业.专注..word可编辑.N+bmxMxbtyMy+h£f（7-2）.专业.专注..word可编辑.jxAgxWx(1-0.8N)N"ExjbyWy.专业.专注..word可编辑..专业.专注..word可编辑.N+hbtxMx+bmyMy£f（7-3）.专业.专注..word可编辑.jyAjbxWxgyWy(1-0.8N)N"Ey.专业.专注..word可编辑.式中：jx、jy——对强轴x-x和弱轴y-y的轴心受压构件稳定系数；jbx、jby——均匀弯曲的受弯构件整体稳定性系数；.专业.专注. .word可编辑.Mx、My——所计算构件段范围内对强轴和弱轴的最大弯矩；N——所计算构件段范围内的轴心压力；.专业.专注..word可编辑..专业.专注..word可编辑."""p=2EAp=2EA.专业.专注..word可编辑.NEx、NEy——参数，NEx=x1.1l2，NEy=y"1.1l2.专业.专注..word可编辑.Wx、Wy——对强轴和弱轴的毛截面模量；btx、bty——等效弯矩系数；h——截面影响系数，闭口截面h=0.7，其他截面h=1.0；bmx、bmy——等效弯矩系数，按下列规定采用：1）、悬臂构件及分析内力时未考虑二阶效应的有侧移框架柱和有支撑框架柱，.专业.专注..word可编辑.bmx=1.0；.专业.专注..word可编辑.2）、框架柱和两端支承的构件.专业.专注..word可编辑.①无横向荷载作用时：bmx=0.65+0.35M2/M1.专业.专注..word可编辑..专业.专注..word可编辑.②有端弯矩和横向荷载同时作用时：使构件产生同向曲率时bmx=1.0；使构件.专业.专注..word可编辑..专业.专注..word可编辑.产生反向曲率时bmx=0.85。.专业.专注..word可编辑..专业.专注..word可编辑.③无端弯矩但有横向荷载作用时：bmx（2）局部稳定1）翼缘工字形截面受压翼缘外伸部分：b£13t=1.0。235fy.专业.专注..word可编辑.2）腹板当0£a0£1.6时：0h0£[16a+0.5l+25]235.专业.专注..word可编辑.twfy.专业.专注. .word可编辑.当1.6£a0£2时：.专业.专注. .word可编辑..专业.专注..word可编辑..专业.专注..word可编辑.0h0£[48a+0.5l-26.2]235（7-5）.专业.专注..word可编辑.twfy.专业.专注..word可编辑.a=dmax-dmin0d（7-6）.专业.专注..word可编辑.max式中：h0——腹板高度；tw——腹板厚度；dma—x—腹板计算高度边缘的最大压应力；dmi—n—腹板计算高度另一边缘相应的应力，压应力为正，拉应力为负；l——构件在弯矩作用平面内的长细比。7.1.2考虑地震作用的验算（1）结构构件的截面抗震验算，应采用下列设计表达式：.专业.专注..word可编辑.S£R/gRE（7-7）.专业.专注..word可编辑.式中：gRE——承载力抗震调整系数，按表7-1采用；表7-1R——结构构件承载力设计值。.专业.专注. .word可编辑.（2）局部稳定验算：框架梁、柱板件宽厚比应符合表7-2规定：.专业.专注..word可编辑.表7-27.2截面特性本结构共采用两种截面的柱子，分别是HW500´450´16´20、HW400´350´14´18。1、截面为HW500´450´16´20的柱子，其截面特性为：.专业.专注..word可编辑.xA=253.6cm2,Iy=116718.13cm4,I=30390.7cm4,.专业.专注..word可编辑.ix=21.45cm,iy=10.94cm,Wxy=4668.72cm3,W=1350.69cm3.专业.专注..word可编辑.2、截面为HW400´350´14´18的柱子，其截面特性为：.专业.专注..word可编辑.xA=176.96cm2,Iy=51626.74cm4,I=12870.82cm4,.专业.专注..word可编辑.ix=17.08cm,iy=8.52cm,Wxy=2581.33cm3,W=735.47cm3.专业.专注..word可编辑.3、与柱刚接的主梁有两种截面。梁L1的截面为HN400´200´8´13，其惯性矩Ix=22964.86cm4，.专业.专注..word可编辑..专业.专注. .word可编辑.梁L2的截面为HN350´175´7´11，其惯性矩Ix=13123.46cm4。.专业.专注..word可编辑..专业.专注..word可编辑.7.3柱的验算7.3.1柱Z1的验算1）Z1截面为HW500´450´16´202）控制内力无震：由上表的组合结果可知，强度验算可能由组合4控制内力分别为：组合5：Mux=22.84kN×m,Muy=-15.32kN×m,N=2004.08kN,V=37.54kN.专业.专注..word可编辑.Mdx=146.94kN×m,Mdy=21.77kN×m,＜，满足。有震：强度验算可能由组合9控制内力分别为：Mux=13.9kN×m,Muy=1.08kN×m,N=1756kN,V=30.24kN.专业.专注..word可编辑.Mdx=122.34kN×m,Mdy=0.54kN×m,＜，满足。3.整体稳定验算（1）平面内稳定=1.59×4.5=7.16m=＜=，满足。b类截面，查表=0.913=41035.88kN1）无震组合.专业.专注. .word可编辑.=149.9＜，满足。2）有震组合=136.12＜，满足。（2）平面外的稳定=＜=，满足。b类截面，查表=0.8423=1,1）无震组合　　　　　　　=120.71＜，满足。2）有震组合=105.72＜，满足。4.局部稳定计算翼缘：＜，满足另，抗震规范要求设防烈度为8度时腹板高厚比限值为48，二者取小值，故:＜，满足。.专业.专注. .word可编辑.7.3.2柱Z2的验算1）Z2截面为HW500´450´16´202）控制内力无震：由上表的组合结果可知，强度验算可能由组合4控制内力分别为：组合5：Mux=30.66kN×m,Muy=1.44kN×m,N=1703.94kN,V=30.88kN.专业.专注..word可编辑.Mdx=171.36kN×m,Mdy=0.252kN×m,＜，满足。有震：强度验算可能由组合9控制内力分别为：Mux=27.34kN×m,Muy=1.44kN×m,N=1501.78kN,V=30.2kN.专业.专注..word可编辑.Mdx=72.72kN×m,Mdy=0.12kN×m,＜，满足。3.整体稳定验算（1）平面内稳定=1.59×3.3=5.25m=＜=，满足。b类截面，查表=0.913=78137.63kN.专业.专注. .word可编辑.1）无震组合=88.41＜，满足。2）有震组合=79.72＜，满足。（2）平面外的稳定=＜=，满足。b类截面，查表=0.932=1,1）无震组合　　　　　　　=86.56＜，满足。2）有震组合=79.57＜，满足。4.局部稳定计算翼缘：＜，满足另，抗震规范要求设防烈度为8度时腹板高厚比限值为48.专业.专注. .word可编辑.，二者取小值，故:＜，满足。.专业.专注..word可编辑.7.3.3柱Z3的验算1）Z3截面为HW400´350´14´182）控制内力无震：由上表的组合结果可知，强度验算可能由组合4控制内力分别为：组合5：Mux=37.44kN×m,Muy=1.386kN×m,N=1443.96kN,V=26.76kN.专业.专注..word可编辑.Mdx=50.83kN×m,Mdy=0.11kN×m,＜，满足。有震：强度验算可能由组合9控制内力分别为：Mux=44.72kN×m,Muy=0.66kN×m,N=914.96kN,V=51.5kNMdx=54.3kN×m,Mdy=0.18kN×m,＜，满足。3.整体稳定验算（1）平面内稳定=1.54×3.3=5.08m=＜=，满足。b类截面，查表=0.939=36942.56kN.专业.专注. .word可编辑.1）无震组合=106.39＜，满足。2）有震组合=59.98＜，满足。（2）平面外的稳定=＜=，满足。b类截面，查表=0.906=1,1）无震组合　　　　　　　=108.81＜，满足。2）有震组合=78.04＜，满足。4.局部稳定计算翼缘：＜，满足另，抗震规范要求设防烈度为8度时腹板高厚比限值为48.专业.专注. .word可编辑.，二者取小值，故:＜，满足。.专业.专注..word可编辑.7.3.4柱Z4的验算1）Z4截面为HW400´350´14´182）控制内力无震：由上表的组合结果可知，强度验算可能由组合5控制内力分别为：组合5：Mux=25.85kN×m,Muy=1.07kN×m,N=1140.02kN,V=22.00kNMdx=41.31kN×m,Mdy=0.06kN×m,＜，满足。有震：强度验算可能由组合9控制内力分别为：Mux=35.7kN×m,Muy=1.44kN×m,N=1015.16kN,V=25.74kNMdx=48.96kN×m,Mdy=0.06kN×m,＜，满足。3.整体稳定验算（1）平面内稳定=1.54×3.3=5.08m=＜=，满足。b类截面，查表=0.939.专业.专注. .word可编辑.=36942.56kN1）无震组合=102.22＜，满足。2）有震组合=79.51＜，满足。（2）平面外的稳定=＜=，满足。b类截面，查表=0.906=1,1）无震组合　　　　　　　=86.65＜，满足。2）有震组合=82.28＜，满足。4.局部稳定计算翼缘：.专业.专注. .word可编辑.＜，满足另，抗震规范要求设防烈度为8度时腹板高厚比限值为48，二者取小值，故:＜，满足。.专业.专注..word可编辑.7.3.5柱Z5的验算1）Z5截面为HW400´350´14´182）控制内力无震：由上表的组合结果可知，强度验算可能由组合5控制内力分别为：组合5：Mux=12.35kN×m,Muy=0.70kN×m,N=885.72kN,V=14.69kNMdx=63.05kN×m,Mdy=18.80kN×m,＜，满足。有震：强度验算可能由组合9控制内力分别为：Mux=28.08kN×m,Muy=0.9kN×m,N=792.5kN,V=19.78kNMdx=62.12kN×m,Mdy=12.66kN×m,＜，满足。3.整体稳定验算（1）平面内稳定=1.54×3.3=5.08m=＜=，满足。.专业.专注. .word可编辑.b类截面，查表=0.939=36942.56kN1）无震组合=77.04＜，满足。2）有震组合=71.08＜，满足。（2）平面外的稳定=＜=，满足。b类截面，查表=0.906=1,1）无震组合　　　　　　　=78.5＜，满足。2）有震组合=73.5＜，满足。4.局部稳定计算翼缘：.专业.专注. .word可编辑.＜，满足另，抗震规范要求设防烈度为8度时腹板高厚比限值为48，二者取小值，故:＜，满足。.专业.专注..word可编辑.7.3.6柱Z6的验算1）Z6截面为HW400´350´14´182）控制内力无震：由上表的组合结果可知，强度验算可能由组合5控制内力分别为：组合5：Mux=65.303kN×m,Muy=1.228kN×m,N=699.95kN,V=10.74kNMdx=40.0kN×m,Mdy=0.28kN×m,＜，满足。有震：强度验算可能由组合9控制内力分别为：Mux=76.02kN×m,Muy=1.2kN×m,N=590.72kN,V=34.8kNMdx=50.2kN×m,Mdy=0.12kN×m,＜，满足。3.整体稳定验算（1）平面内稳定=1.54×3.3=5.08m.专业.专注. .word可编辑.=＜=，满足。b类截面，查表=0.939=36942.56kN1）无震组合=66.7＜，满足。2）有震组合=64.77＜，满足。（2）平面外的稳定=＜=，满足。b类截面，查表=0.906=1,1）无震组合　　　　　　　=67.66＜，满足。2）有震组合=66.3＜，满足。.专业.专注. .word可编辑.4.局部稳定计算翼缘：＜，满足另，抗震规范要求设防烈度为8度时腹板高厚比限值为48，二者取小值，故:＜，满足。7.3.7柱Z7的验算1）Z7截面为HW400´350´14´182）控制内力无震：由上表的组合结果可知，强度验算可能由组合5控制内力分别为：组合5：Mux=40.65kN×m,Muy=0.024kN×m,N=489.66kN,V=23.06kNMdx=28.08kN×m,Mdy=0.66kN×m,＜，满足。有震：强度验算可能由组合9控制内力分别为：Mux=55.82kN×m,Muy=0.06kN×m,N=424.44kN,V=27.14kNMdx=12.36kN×m,Mdy=0.48kN×m,＜，满足。3.整体稳定验算（1）平面内稳定=1.54×3.3=5.08m=＜=，满足。.专业.专注. .word可编辑.b类截面，查表=0.939=36942.56kN1）无震组合=44.77＜，满足。2）有震组合=46.56＜，满足。（2）平面外的稳定=＜=，满足。b类截面，查表=0.906=1,1）无震组合　　　　　　　=45.53＜，满足。2）有震组合=48.09＜，满足。4.局部稳定计算翼缘：.专业.专注. .word可编辑.＜，满足另，抗震规范要求设防烈度为8度时腹板高厚比限值为48，二者取小值，故:＜，满足。7.3.8柱Z8的验算1）Z8截面为HW400´350´14´182）控制内力无震：由上表的组合结果可知，强度验算可能由组合5控制内力分别为：组合5：Mux=85.31kN×m,Muy=5.41kN×m,N=272.37kN,V=32.22kNMdx=33.58kN×m,Mdy=0.93kN×m,＜，满足。有震：强度验算可能由组合9控制内力分别为：Mux=84.68kN×m,Muy=5.1kN×m,N=245.36kN,V=35.62kNMdx=32.9kN×m,Mdy=1.02kN×m,＜，满足。3.整体稳定验算（1）平面内稳定.专业.专注. .word可编辑.=1.54×3.3=5.08m=＜=，满足。b类截面，查表=0.939=36942.56kN1）无震组合=32.11＜，满足。2）有震组合=46.56＜，满足。（2）平面外的稳定=＜=，满足。b类截面，查表=0.906=1,1）无震组合　　　　　　　=48.46＜，满足。2）有震组合.专业.专注. .word可编辑.=48.10＜，满足。4.局部稳定计算翼缘：＜，满足另，抗震规范要求设防烈度为8度时腹板高厚比限值为48，二者取小值，故:＜，满足。7.9框架梁的验算采用组合楼板，框架梁与楼板有可靠连接，组合楼板可看作刚性铺板，不需进行整体稳定的验算，只需进行强度、挠度和局部稳定的验算。主梁不考虑组合效应，按钢梁计算。7.9.1L1的验算（1）截面特性：截面为HN400´200´8´13，其截面特性为：.专业.专注..word可编辑.xA=81.92cm2,I=22964.86cm4,I=1734.92cm4,W=1148.24cm3,.专业.专注..word可编辑.yxxS=642.97cm2（2）控制内力由组合表可知，强度验算由左端的组合控制，内力为：非抗震验算：M=-90.62kN×m,N=11kN(压力),V=85.04kN抗震验算：M=-89.08kN×m,N=11kN(压力),V=75.82kN（3）强度验算截面无削弱，按压弯构件验算正应力。在次梁和主梁连接处主梁腹板设置加劲肋，不必计算局部压应力。正应力：非抗震验算：36N±M=11´103±-90.62´106=.专业.专注. .word可编辑.AngxWx81.92´1021.05´1148.24´103.专业.专注..word可编辑.ïì-102.44N/mm2<-205N/mm2íïî105.84N/mm2<205N/mm2抗震验算：36N±M=11´103±-89.08´106=.专业.专注..word可编辑.AngxWx81.92´1021.05´1148.24´103.专业.专注..word可编辑.ïì-99.95N/mm2<-205/0.75=-273N/mm2íïî103.35N/mm2<205/0.75=273N/mm2满足要求。由此可知轴力影响很小，可忽略不计。腹板承受的剪应力：非抗震验算：.专业.专注..word可编辑.t=VSx/Ixtw=85.07´103´642.97´103/22964.86´104´8=28.53N/mm2.专业.专注. .word可编辑.<180N/mm2地震作用下剪力小于非地震作用，不用进行此项验算。（4）挠度验算由电算结果得，梁L1在恒载和活载下按弹性刚度和短期作用效应组合计算的挠度为3.25mm，vT=3.25<[vT]=l/400=5100/400=12.75mm，满足要求。.专业.专注. .word可编辑.第八章框架节点设计8.1主梁与柱的刚性连接节点设计8.1.1设计原理（1）梁与柱刚性连接时，应按下列各项进行验算：①梁与柱的连接在弯矩和剪力作用下的承载力；②在梁上下翼缘标高处设置的柱水平加劲肋或隔板的厚度；③节点域的抗剪强度。（2）梁柱刚性连接的计算方法有简单设计法和精确设计法两种。简单设计法：考虑梁端内力向柱传递时，在原则上，梁端弯矩全部由梁翼缘承担，梁端剪力全部由梁腹板承担；同时梁腹板与柱的连接，除了梁端剪力要进行计算外，尚应以腹板净截面面积的抗剪承载力设计值的1/2或梁的左右两端作用弯矩的和除以两净跨长度所得到的剪力来验算。这种方法计算简单，腹板所需的螺栓数量较少，但由于腹板实际要负担部分弯矩，连接可能偏于不安全。精确设计法：梁翼缘和腹板按各自的截面惯性矩分担作用于梁端的弯矩M，梁翼缘仅承担弯矩Mf，而腹板同时承担弯矩Mw和梁端全部剪力V来进行连接设计的。由于翼缘采用对接焊缝连接为等强度设计，翼缘焊缝不必计算。（3）框架梁与柱的连接有柱贯通型和梁贯通型，宜采用柱贯通型。当框架梁与柱翼缘刚性连接时，梁翼缘与柱应采用全熔透焊缝连接，梁腹板与柱宜采用摩擦型高强度螺栓连接。在抗震设防的结构中，工字形柱水平加劲肋与柱翼缘焊接时，宜采用坡口全熔透焊缝，与柱腹板连接时可采用角焊缝。当梁端垂直于工字形柱腹板平面焊接时，水平加劲肋与柱腹板的焊接则应采用坡口全熔透焊缝。（3）由柱翼缘与水平加劲肋包围的节点域，在周边弯矩和剪力的作用下其抗剪强度应满足应按下列公式计算：8度及以上抗震设防的结构尚应符合下列要求：.专业.专注. .word可编辑.a——系数，按7度设防的结构可取0.6，按8、9度设防的结构应取0.7；Mb1、Mb2——分别为节点域两侧梁端弯矩设计值；Mpb1、Mpb2——节点域两侧梁端部截面全塑性受弯承载力；fv——节点域抗剪承载力设计值，应除以gRE；Vp——节点域体积；工字形截面柱Vp=hbhctp，hb：梁的截面高度；hc：柱的截面高度；tp：节点板域厚度；为防止节点域发生局部屈曲，节点域厚度应满足下式要求：tp³(hb+hc)/90此结构8度设防，在节点处框架柱设置与框架梁翼缘相对应的加劲肋，其厚度与框架梁翼缘相同，加劲肋与柱翼缘采用破口全熔透焊缝，与柱腹板采用角焊缝连接。1.节点域稳定验算8度设防，框架柱腹板应满足：mm＜14mm，满足。2.节点域抗剪验算（1）抗剪强度验算无震组合：有震组合：=以一层边柱节点为例：无震组合：，＜，满足。.专业.专注. .word可编辑.有震组合：，＜，满足。（2）抗剪屈服承载力中柱节点：==2×(260×14×243+236×8×118)=2214608=2214608×235=520432880＞，不满足。加大节点域腹板厚度：mm，取18mm加厚板件应伸出至柱横向加劲肋外各150mm，与柱腹板采用对接焊缝连接。二、框架节点设计1.梁的拼接节点梁拼接采用M22高强度螺栓，摩擦面喷砂处理，螺栓的强度等级10.9级，，梁翼缘采用坡口全熔透焊缝。螺栓孔mm，接头一侧布置3列共12个，拼接板厚度6mm，如图8.19所示。梁的拼接位置距柱翼缘800mm。.专业.专注. .word可编辑.图8.19梁的拼接一层中跨梁端设计内力：无震组合：，有震组合：，（1）弹性设计翼缘惯性矩：=2×260×14×=429876720腹板惯性矩：=×8×-2×8×24×()=60502699翼缘承担的弯矩：156.87腹板承担的弯矩：=4×(502+1502+2×802)+2×(502+1502)=201200＜，满足。.专业.专注. .word可编辑.梁翼缘焊缝抗弯：＜，满足。有震组合计算略，亦满足。（2）极限承载力验算1）翼缘的抗弯极限承载力：=2×(260×14×243+236×8×118)×235=520.43=260×14×(500-14)×375=663.39＞，满足。2）腹板的极限抗剪承载力：取螺栓拼接的极限抗剪承载力、腹板净截面极限抗剪承载力、拼接板净截面极限抗剪承载力的较小值。螺栓拼接的极限抗剪承载力=0.58×2×303×1040=365.54=22×8×1.5×375=99腹板净截面极限抗剪承载力拼接板净截面极限抗剪承载力＞且＞=0.58×472×8×235=514.67满足要求。螺栓的极限受剪承载力尚应满足构件屈服时的剪力：.专业.专注. .word可编辑.77.0593.30＜＝99，满足。梁的拼接满足要求2.梁柱节点梁柱节点采用全焊接点：翼缘采用全熔透坡口对接焊缝（设引弧板），腹板与柱翼缘采用角焊缝连接，采用E43型焊条，手工焊。以一层中跨梁端节点为例计算如下：图8.20梁柱节点无震组合：，有震组合：，（1）弹性设计翼缘惯性矩：.专业.专注. .word可编辑.=2×260×14×=429876720腹板惯性矩：=×8×=43309872翼缘承担的弯矩：349.07腹板承担的弯矩：梁翼缘焊缝抗弯承载力验算：＜，满足。腹板与柱翼缘的角焊缝承载力验算mmmm取mm，满足构造要求。mm==126.60=114.27＜，满足。按腹板净截面面积抗剪承载力的50%，验算角焊缝：＜，满足。有震组合计算略，亦满足。.专业.专注. .word可编辑.（2）极限承载力验算1）翼缘的抗弯极限承载力：=2×(260×14×243+236×8×118)×235=520.43=260×14×(500-14)×375=663.39＞，满足。2）腹板的极限抗剪承载力：取角焊缝的极限抗剪承载力、腹板净截面极限抗剪承载力的较小值。角焊缝的极限抗剪承载力=0.58×2×0.7×8×386×375×=940.30腹板净截面极限抗剪承载力＞且=696.28＞=0.58×472×8×235=514.67满足要求。3.主、次梁节点主次梁节点为铰接连接。次梁腹板采用M20高强度螺栓与框架梁加劲肋相连，承压型连接，加劲肋厚度8mm，螺栓的强度等级10.9级，。螺栓孔mm，螺栓如图8.21所示。由前面计算可知纵向次梁梁端剪力=1.2×95.42+1.4×47.25=180.65。螺栓群所受偏心弯矩：=180.65×(130-50)×=14.45.专业.专注. .word可编辑.图8.21主、次梁铰接连接（1）螺栓布置验算：安装缝隙取25mm＞15mm，切角25mm，满足；端距（边距）取50mm＞mm，满足；螺栓中矩取70mm＞mm，满足。（2）螺栓的抗剪验算=1×=75.81=20×8×470=75.2单栓承载力：＜，满足。4.框架柱拼接节点框架柱采用M22高强度螺栓拼接，摩擦面喷砂处理，螺栓的强度等级10.9级，，梁翼缘采用坡口全熔透焊缝。螺栓孔mm，接头一侧布置4列共16个，拼接板厚度10mm，如图8.23所示。柱的拼接位置距梁翼缘1.3m。.专业.专注. .word可编辑.图8.23框架柱拼接一层中柱下端设计内力：无震组合：123.34，N=2004.08，30.24有震组合：147.06，1756.37，47.76（1）弹性设计翼缘几何参数：=2×450×22×=1130995800腹板几何参数：5068=×14×-2×14×23.5×()=94171952翼缘承担的内力：175.191382.44腹板承担的内力：298.10-275.19=22.913117.84-2482.44=635.40.5×5068×120=304.08＞77.33.专业.专注. .word可编辑.=4×(502+1502+2×802)+2×(502+1502)=201200＜，满足。柱翼缘对接焊缝抗弯：95.20＜，满足。有震组合计算略，亦满足。（2）框架柱极限承载力验算　1）框架柱抗弯极限承载力：==1283.09=450×22×(500-22)×375×=1774.58=450×22×2+(456-4×23.5)×14×235×=20990.980.095＞0.13=1255.70=1774.58＞=1.2×1255.70=1506.84，满足。2）极限抗剪承载力.专业.专注. .word可编辑.取螺栓拼接的极限抗剪承载力、腹板净截面极限抗剪承载力、拼接板净截面极限抗剪承载力的较小值。螺栓拼接的极限抗剪承载力=0.58×2×303×1040=365.54=22×14×1.5×375×=173.25腹板净截面极限抗剪承载力拼接板净截面极限抗剪承载力1097.25＞且＞=0.58×456×14×235×=870.14满足要求。螺栓的极限受剪承载力尚应满足构件屈服时的剪力：115.8246.0586.35146.67＜＝173.25，满足。框架柱的拼接满足要求5.柱脚设计.专业.专注. .word可编辑.本工程采用埋入式柱脚，混凝土C25（，），箍筋采用HPB235钢筋（），纵筋采用HRB335钢筋（），圆柱头栓钉采用4.6级（,），直径mm。中柱最不利内力（无震组合）147.06，2004.08，47.33（1）柱翼缘栓钉数量确定柱一侧翼缘栓钉承担的剪力：1183.3694.310.7×379.94×359=95.4994.31柱一侧翼缘所需栓钉个数：12.55个满足规范框架柱埋入深度应大于2=1000mm，栓钉水平和竖向间距均不大于200mm的要求，取柱埋入深度=1100mm，栓钉个数（每侧）=21个，栓钉沿柱翼缘宽度方向布置三列，栓钉水平和竖向间距均为150mm。栓钉伸出长度取120大于4倍栓钉直径。由栓钉的布置可得框架柱埋入深度应不小于750mm，且满足。规范规定，埋入式柱脚钢柱翼缘外混凝土厚度中柱不小于180mm，边柱不小于250mm，此处统一取300mm。（2）柱脚的混凝土承载力验算.专业.专注. .word可编辑.=2.51＜，满足。（3）钢柱埋入段四周配筋计算1）单侧纵筋232.161359此处，混凝土保护层厚度取80mm，实配，=2552。纵筋间距120mm小于200mm，满足要求。由以上计算可知柱脚处混凝土外轮廓尺寸为：中框架中柱柱脚1100mm×1050mm；2）最小配筋率验算：3）箍筋箍筋的配置按构造在柱脚上部设置（HRB335）钢筋3道，间距50，其它部分设置HPB235箍筋：@100。纵筋锚固长度==827mm且mm，取锚固长度=900mm柱脚底板采用—510×560×26的钢板与柱端采用角焊缝连接，并用直径24mm锚栓锚固。.专业.专注. .word可编辑.第九章地基基础设计工程概况：本建筑共有八层，设计采用框架结构，楼宽12m、长72m.场地地层属第四系全新统～晚更新统，依其岩性及物理力学性质分为3个工程地质层，其中第①、②层为新近堆积土，其余为第四系一般地层。第①层：黄土状粉土，层厚1.10～6.00m。褐黄色～黄褐色，土质不均匀，稍湿，中密，摇振反应中等，无光泽，干强度、韧性低，有湿陷性。此层顶部局部夹有黄土状粉质粘土薄层，黄褐色，可塑状态。层低埋深3.40～10.60m。fak=110kPa。第②层：黄土状粉质粘土，层厚1.40～3.90m。黄褐色，可塑，土质均匀，无摇振反应，有光泽反应，干强度、韧性中等，可见钙质条纹，有湿陷性。层低埋深7.30～13.40m。fak=130kPa。第③层：粉质粘土，层厚2.20～4.20m。黄褐色～红褐色，可塑，无摇振反应，有光泽反应，干强度、韧性中等，可见钙质条纹。层低埋深10.80～12.20m。fak=140kPa。（3）水文地质条件场地地下水类型为潜水类型，潜水水位埋深大于35.00m。由于地下水埋藏较深，对基础及工程无不良影响。采用平板式筏形基础，设计基础埋深-3.65m，设计要求处理后的地基承载力特征值不小于180kPa。9.1地基基础承载力校核由于基础埋埋置深度为3.65m，所以持力层为第①层黄土状粉土层。初步设计筏板的尺寸12.5m×72.2m，筏板的厚度取800mm。基础顶面竖向荷载N=96195.84kN；.专业.专注. .word可编辑.基础自重Gk=gGAd=20´12.5´72.2´3.65=65882.5kN；基底压力pk=Fk+Gk=96196+65883=179.6kPa>fak=110kPaA12.5´72.2即采用天然地基不满足上部荷载的要求，必须对地基进行加固处理。9.2地基基础方案选定由于天然地基承载力偏低，不能满足承载力和变形要求，需对地基进行加固处理，根据工程勘察资料、地质条件以及所设计的上部结构特点，进行地基基础方案比较、论证，选择合适的基础类型，使方案安全可靠合理，并具有较好的经济性。预应力混凝土管桩可分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩。先张法预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件，主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。当地质条件不好，地基承载力较小时，就得采用桩基，将一根一根的桩打入地下，将上面建筑物的重量通过桩基传导下层承载力高的土层上。如果下层承载力高的土层很深，也可以利用桩基和周围土壤的摩擦力来支撑上部建筑物的重量。灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。.专业.专注. .word可编辑.灌注桩是直接在所设计的桩位开孔，然后在孔内加放钢筋笼，再浇灌混凝土而成。但这类桩都存在桩底沉渣（虚土）无法清理干净的突出问题，因而制约了其承载能力和工程质量的稳定性。夯实水泥土桩是用人工或机械成孔，选用相对单一的土质材料，与水泥按一定配比，在孔外充分拌和均匀制成水泥土，分层向孔内回填并强力夯实，制成均匀的水泥土桩。桩、桩间土和褥垫层一起形成复合地基。夯实水泥土桩作为中等粘结强度桩，不仅适用于地下水位以上淤泥质土、素填土、粉土、粉质粘土等地基加固，对地下水位以下情况，在进行降水处理后，采取夯实水泥土桩进行地基加固，也是行之有效的一种方法。夯实水泥土桩通过两方面作用使地基强度提高，一是成桩夯实过程中挤密桩间土，使桩周土强度有一定程度提高，二是水泥土本身夯实成桩，且水泥与土混合后可产生离子交换等一系列物理化学反应，使桩体本身有较高强度，具水硬性。处理后的复合地基强度和抗变形能力有明显提高。在天然地基无法满足上部荷载要求，且经过简单人工处理也无法满足的情况下，采用桩基础，利用桩身把荷载力传送到更深的能满足承载要求的地层中去，桩基础是承台、桩间土、桩端持力层共同受力。结论：故本工程决定采用夯实水泥土桩进行地基处理。9.3夯实水泥土桩的设计1、桩体材料确定水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥，土料采用桩孔土砂。将水泥和砂按照1:7（体积比）的比例，加适量水搅拌均匀，室内用标准夯实试验制成试块，养护28d后，得抗压强度平均值fcu=3MPa。2、桩径选择及桩身截面积计算.专业.专注. .word可编辑.根据地层及设备条件，设计桩径d=400mm，则：桩周长up=PD=3.14´0.4=1.256m桩身截面积A=P(D/2)2=3.14´æ0.4ö2=0.1256m2ç÷p2èø9.4桩地基处理设计计算1、单桩承载力特征值计算根据已知地质参数，并查阅相关规范，计算单桩竖向承载力特征值Ra。初选桩长取为4.1m，桩尖持力层选在第③层粉质粘土层上，单桩承载力特征值采用公式9-1：Ra=upåqsili+qpAp（9-1）将相关数据代入公式9-1得单桩承载力特征值为：nRa=upåqsili+qpAp=1.256´(19´1+21´2.9+22´0.2)kN+200´0.1256kN.专业.专注. .word可编辑.=131kN根据桩身强度，单桩竖向承载力特征值Ra尚应满足下式要求：Ra£hfcuAp=0.33´3000´0.1256kN=124.3kN因此，单桩的竖向承载力特征值Ra取124kN。2、桩体材料设计验算3Ra=3´124=2.96MPa£fAp0.1256cu桩体的轴心抗压强度满足要求。3、复合地基承载力特征值及面积置换率的计算根据复合地基承载力的要求，处理后地基承载力不小于180kPa，反算面积置换率。将处理后的复合地基承载力特征值fspk=200kPa；处理后桩间土的承载力特征值fsk按当地经验取值，由于当地缺少实际资料，所以可取天然地基承载力特征值为110kPa；桩间土承载力折减系数β取0.9；代入公式求桩土面积置换率m。m=fspk-bfsk=200-0.9´110=0.114Ra-bfsk124kPa-0.9´110Ap0.1256.专业.专注. .word可编辑.采用正方形布桩，由面积置换率定义可知m=Ap=P(D/2)2，所以桩间距AS2S=PD24m=1.05m。布桩时，桩间距可根据基础尺寸调整，桩间距S小于上述计算值即可，只在基础范围内布桩。故实际布桩采用桩间距为1000mm×1000mm，局部进行调整。一根桩分担的地基处理面积的等效圆直径de=1.13´S=1.13´1.0=1.13m一根桩所承担的处理地基面积Ae===3.14´1.132/4=1.003m24桩孔的数量n=mA总/Ae=0.114´12.5´72.2/1.003=122.9根，所以按123根布置。4、复合地基特征值验算复合地基的桩顶平均应力，b=0.9，fsk=fak=120kPa，代入数据有：fspk=mRa+b(1-m)fsk=0.114´124+0.9´(1-0.114)´110=200.26kPaA.专业.专注. .word可编辑.p0.1256所以fspk>180kPa，满足设计对承载力的要求。5、复合地基变形的验算依据《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）采用分层总和法，计算复合地基最终沉降量。将数据代入下式：（1）基底处的附加压力p0=pk-gmd=191.2-20´3.65=118.2kPa令，则沉降计算表9-1.专业.专注. .word可编辑.层号厚度(m)压缩模量Es(MPa)压缩模量Esi(MPa)z1(m)z2(m)应力系数积分值(z2a2-z1a1)11.07.714.0180.01.00.999622.97.611.7081.03.92.832030.28.011.4433.94.10.186833.88.08.04.17.96.2036（2）压缩模量的当量值查阅规范，沉降计算经验系数取为0.6，所以地基得最终变形量mm6、持力层及下卧层强度验算筏形基础的基础埋深为3.65m，持力层为第①层黄土状粉土层，基础宽12.5m、长72.2m，基础覆土的容重为20kN/m3，基底压力的平均值pk191.2kPa，基底压力最大值pkmax为213.5kPa，修正后复合地基承载力特征值fz是200.26kPa。根据《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）中，对建筑物基础底面压力的相关要求。pk£fz，满足；pkmax£1.2fz满足。因此，复合地基承载力满足要求。土层参数表9-2土类型土层厚(m)容重bhdh压缩模量Es(MPa)地基承载力特征值fak(kPa).专业.专注. .word可编辑.(kN/m3)黄土状粉土4.6516.001.57.7110黄土状粉质粘土2.9018.001.67.6130粉质粘土0.220.001.68.0140若sz+scz£fa，则下卧层的承载力满足要求。地基处理深度范围内土层的承载力验算表9-3土层号深度(m)应力扩散角(度)q(kPa)zs(kPa)czs(kPa)zczss+(kPa)af结论土层号①4.650118.274.4192.6209.6满足①②7.550118.2126.6244.8319.14满足②③7.750118.2130.6248.8335.48满足③结束语.专业.专注. .word可编辑.通过本次毕业设计使我的巩固了我的基础和专业知识。熟悉了建筑方面新的一些规范。而且熟悉各种办公软件如：Word，Excel等。本次毕业设计还使用了AutoCAD、天正、PKPM等建筑方面的软件，在绘图方面给了很大的帮助，在绘图的同时使我更加熟悉了对这些软件的应用，为我以后工作打下了良好的基础。同时，我的毕业设计的完成少不了我的指导导师程老师和赵老师对我的悉心指导和严格的要求，在老师最忙的时候都会抽出时间给我们耐心的讲解，在此向俩位老师表示衷心的感谢和崇高的敬意。本次毕业设计虽然我认真对待，但由于水平有限，难免有些地方不妥，还望老师指点。.专业.专注. .word可编辑..专业.专注..word可编辑.参考文献1.《房屋建筑制图统一标准》（GB50001-2010）2.《建筑结构制图标准》（GB50105-2010）3.《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）4.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）5.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）6.《钢结构设计规范》（GB50017-2003）7.《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102-2002）8.《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-98）9.《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）10.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）11.《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）12.《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）13.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202－2002）14.《多高层建筑钢结构设计》李国强编著（中国建筑工业出版社）15.《多层民用钢结构房屋设计》郭兵等编著（中国建筑工业出版社）16.《钢结构设计手册》上、下册（中国建筑工业出版社）17.《地基及基础》（中国建筑工业出版社）.专业.专注. .word可编辑.文献翻译TraditionalConstructionProceduresAsmentionedbefore,constructionunderthetraditionalconstructionprocedureisperformedbycontractors.Whiletheywouldliketosatisfytheownerandthebuildingdesigners,contractorshavethemainobjectiveofmakingaprofit.Hence,theirinitialtaskistoprepareabidpricebasedonanaccurateestimateofconstructioncosts.Thisrequiresdevelopmentofaconceptforperformanceoftheworkandaconstructiontimeschedule.Afteracontracthasbeenawarded,contractorsmustfurnishandpayforallmaterials,equipment,power,labor,andsupervisionrequiredforconstruction.Theownercompensatesthecontractorsforconstructioncostsandservices.Ageneralcontractorassumesoverallresponsibilityforconstructionofabuilding.Thecontractorengagessubcontractorswhotakeresponsibilityfortheworkofthevarioustradesrequiredforconstruction.Forexample,aplumbingcontractorinstallstheplumbing,anelectricalcontractorinstallstheelectricalsystem,andanelevatorcontractorinstallselevators.Theircontractsarewiththegeneralcontractor,andtheyarepaidbythegeneralcontractor.Sometimes,inadditiontoageneralcontractor,theownercontractsseparatelywithspecialtycontractors,suchaselectricalandmechanicalcontractors,whoperformasubstantialamountoftheworkrequireforabuilding.Suchcontractorsarecalledprimecontractors.Theirworkisscheduledandcoordinatedbythegeneralcontractor,buttheyarepaiddirectlybytheowner..专业.专注. .word可编辑.Sometimesalso,theownermayusethedesign-buildmethodandawardacontracttoanorganizationforboththedesignandconstructionofabuilding.Suchorganizationsarecalleddesign-buildcontractors.Onevariationofthistypeofcontractisemployedbydevelopersofgroupsofone-familyhomesorlow-riseapartmentbuildings.Thehomebuilderdesignsandconstructsthedwellings,butthedesignissubstantiallycompletedbeforeownerspurchasethehomes.Administrationoftheconstructionprocedureoftenisdifficult.Consequently,someownersseekassistancefromanexpert,calledaprofessionalconstructionmanager,withextensiveconstructionexperience,whoreceivesafee.Theconstructionmanagernegotiateswithgeneralcontractorsandhelpsselectonetoconstructthebuilding.Managersusuallyalsosuperviseselectionofsubcontractors.Duringconstruction,theyhelpcontrolcosts,expediteequipmentandmaterialdeliveries,andkeeptheworkonschedule.Insomecases,instead,theownermaypreferoengageaconstructionprogrammanager,toassistinadministratingbothdesignandconstruction.Constructioncontractorsemploylaborthatmayormaynotbeunionized.Unionizedcraftspeoplearemembersofunionsthatareorganizedbyconstructiontrades,suchascarpenter,plumber,andelectricianunions,Unionmemberswillperformonlytheworkassignedtotheirtrade.Duringconstruction,allworkshouldbeinspected.Forthispurpose,theowner,oftenthroughthearchitectandconsultants,engagesinspectors.Thefieldinspectorsmaybeplacedunderthecontrolofanowner’srepresentative,whomaybetitledclerkof.专业.专注. .word可编辑.theworks,architect’ssuperintendent,engineer’ssuperintendent,orresidentengineer.Theinspectorshavetheresponsibilityofensuringthatconstructionmeetstherequirementsofthecontractdocumentsandisperformedundersafeconditions.Suchinspectionsmaybemadeatfrequentintervals.Inaddition,inspectionsalsoaremadebyrepresentativesofoneormoregovernmentalagencies.Theyhavetheresponsibilityofensuringthatconstructionmeetslegalrequirementsandhavelittleornoconcernwithdetailedconformancewiththecontractdocuments.Suchlegalinspectionsaremadeperiodicallyorattheendofcertainstagesofconstruction.Oneagencythatwillmakefrequentinspectionsisthelocalorstatebuildingdepartment,whicheverhasjurisdiction.Thepurposeoftheseinspectionsistoensureconformancewiththelocalorstatebuildingcode.Followingisadescriptionofthebasictraditionalconstructionprocedureforamultistorybuilding.Aftertheawardofaconstructioncontracttoageneralcontractor,theownermayaskthecontractortostartaportionoftheworkbeforesigningofthecontractbygivingthecontractoraletterofintentoraftersigningofthecontractbyissuingawrittennoticetoproceed.Thecontractorthenobtainsconstructionpermits,asrequired,formgovernmentalagencies,suchasthelocalbuilding,water,sewer,andhighwaydepartments.Thegeneralcontractorplansandschedulesconstructionoperationsindetailandmobilizesequipmentandpersonnelfortheproject.Subcontractorsarenotifiedofthe.专业.专注. .word可编辑.contractawardandissuedlettersofintentorawardedsubcontracts,thenaregiven,atappropriatetimes,noticestoproceed.Beforeconstructionstarts,thegeneralcontractorordersasurveytobemadeofadjacentstructuresandterrain,bothfortherecordandtobecomeknowledgeableoflocalconditions.Asurveyisthenmadetolayoutconstruction.Fieldofficesforthecontractorareerectedonornearthesite.Ifdesirableforsafetyreasonstoprotectpassersby,therequiredtoberemovedfromthesitearedemolishedandthedebrisiscartedaway.Next,thesiteispreparedtoreceivethebuilding.Thisworkmayinvolvegradingthetopsurfacetobringittotheproperelevations,excavatingtorequireddepthsforbasementandfoundations,andshiftingofutilitypiping.Fordeepexcavations,earthsidesarebracedandthebottomisdrained.Majorconstructionstartswiththeplacementoffoundations,onwhichthebuildingrests.Thisisfollowedbytheerectionofload-bearingwallsandstructuralframing.Dependingontheheightofthebuilding,ladders,stairs,orelevatorsmaybeinstalledtoenableconstructionpersonneltotravelfromfloortoflooreventuallytotheroof.Also,hoistsmaybeinstalledtoliftmaterialstoupperlevels.Ifneeded,temporaryflooringmaybeplacedforuseofpersonnel.Asthebuildingrises,pipes,ducts,andelectricconduitandwiringareinstalled.Then,permanentfloors,exteriorwalls,andwindowsareconstructed.Attheappropriatetime,permanentelevatorsareinstalled.Ifrequired,fireproofingisplacedforsteel.专业.专注. .word可编辑.framing.Next,fixedpartitionsarebuiltandtheroofanditscoveringareputisplace,Finishingoperationsfollow.Thereincludeinstallationofthefollowing:ceilings;tile;wallboard;wallpaneling;plumbingfixtures;heatingfurnaces;air-conditioningequipment;heatingandcoolingdevicesforrooms;escalators;floorcoverings;windowglass;movablepartitions;doors;finishinghardware;electricalequipmentandapparatus,includinglightingfixtures,switches,transformers,andcontrols;andotheritemscalledforinthedrawingsandspecifications.Fieldoffices,fences,bridges,andothertemporaryconstructionmustberemovedfromthesite.Utilities,suchasgas,electricity,andwater,arehookeduptothebuilding.Thesitislandscapedandpaved.Finally,thebuildinginteriorispaintedandcleaned.Theowner’srepresentativesthengivethebuildingafinalinspection.Iftheyfindthatthestructureconformswiththecontractdocuments,theowneracceptstheprojectandgivesthegeneralcontractorfinalpaymentonissuancebythebuildingdepartmentofacertificateofoccupancy,whichindicatesthatthecompletedbuildingmeetsbuilding-coderequirements..专业.专注. .word可编辑.传统的施工程序众所周知，在传统的施工程序中进行施工的承包商。尽管他们想满足业主和建筑设计师的要求，但是最终还是以赚取利润为主要目标的。因此，他们最初的任务是对编写投标价格的建筑成本进行准确的估计。这就需要进行前期调查的工作并且做出施工时间表。等合约批出后，施工方必须提供所有材料并支付其费用，设备，电力，劳动力。业主此时需要进行必要的监督。一个总承包商承担一个建筑整体的责任。从事分包的承建商则需承担建造工程所需的各个工作。例如，管道承包商安装水管，电业承办商安装电气系统，电梯则由电梯承包商安装。他们与总承包商签订合同，费用由总承包商支付。有时候，除了一个总承包商，还有各种专业承包商，如电气和机械承包商，执行工作时需要与业主签订合同。这种承包商被称为间接承包商。他们的工作，由总承包商协调，但它们都是由业主直接联系。还有些时候，业主可以使用设计建造方法同时兼有设计和建筑施工单位的职能。这些单位被称为设计建造承包商。这方面的一个类型的合同聘用的变化是由一户住宅或低层住宅建筑群的开发。在房屋建筑设计和建造的住房，但设计之前需要由购买房屋的业主完成。施工过程管理往往是困难的。因此，一些业主会去寻求专家的协助，这些专家被称为专业施工经理，他们具有丰富的施工经验。施工经理与总承包商进行谈判，并选择其中一个项目。施工经理通常还监督分包商。在施工期间，它们有助于控制成本，加快运送设备和材料，并保持工作的进度。在依法行政，协助设计和建设的情况下，业主可以选择从事建筑项目经理。建筑承包商雇用的劳动力，一般有大工和小工。大工再建筑工程中从事技术活，如木工，管道工，工会成员和电工工会，小工则执行了分配给他们的工作。.专业.专注. .word可编辑.在施工期间，一切工作都要验收。因此，业主通过建筑师和监理经常进行督查。可能是名为工程员，建筑师或驻地工程师。作为业主的代表实地视察。核查人员必须确保工程符合合同文件的要求，并在安全的条件下进行的责任。这种检查可作出重复。此外，验收还是需要一个或多个政府机构的代表。他们必须确保工程符合法律要求，并负责检查与合同文件是否一致。这种视察一般定期或在某些阶段施工结束以后进行。地方或国家建设部门具有管辖权。这些检查的目的是确保符合当地或国家的建筑规范。以下是传统多层建筑施工的基本程序。建造开始后合同授予开发商，业主可要求开发商开始施工之前签约给或之后签约发出书面通知的同时另一部分工作继续进行。紧接着施工方根据需要获取建筑许可证，例如当地的建设，供水，污水处理，政府机构和公路部门。总承包商的计划和进度详细施工作业以及动员项目设备和人员。分包商得到通知后，做出签订合同的意向或授予分包合同书，然后给出在适当的时候进行通知。在施工前启动，总承包商要进行的一项调查就是邻近结构和地形，这些都要记录在案，并要熟悉当地情况。这项调查结束以后，随即进行布局建设。承建商的现场办事处都建在施工现场或附近。为了安全起见，必须从脚手架上移除的东西，产生的碎片都要运走。下一步，该网架是为建设工程准备的。这项工作为地下室开挖和基础开挖的深度，以及公用事业管道转移找到正确的标高。深挖掘，土方支撑，底部排出。建筑开始于基础上，然后是承重墙和结构框架的施工。梯子，楼梯，或电梯的安装，可让施工人员往返于各个楼层。此外，可安装卷扬机来运送材料。.专业.专注. .word可编辑.由于建筑高度的上升，管道，电力管道和线路安装以及永久地板，外墙，窗户和构造的影响。在适当的时候，永久的电梯安装。再需要的情况下可以安装防火卷帘。其次，屋顶等地方也需要安装。精加工工序安装有包括以下内容：天花板，瓷砖，墙板，墙壁镶板，水管装置，加热炉，空气调节设备，加热和冷却室装置;自动扶梯;地板，窗户玻璃;活动板，门;电气设备和仪器，包括照明灯具，开关，变压器，控制器，遵照项目的图纸和规格。外地办事处，围栏，桥梁和其他临时建筑，公共设备，如天然气，电力管道，水管，都连接到建筑上。最后，是建筑物内部的打扫和清洗。业主的代表，会给建设工程作最后检查。如果他们满意并认为符合合同文件，那么业主接受该项目，并交给总承包商的一个占用证书，这表明，总承包商已完成建设，建设部门再根据建筑规范的要求发放最后付款。.专业.专注. .word可编辑.致谢经过几个月时间的准备、计算和画图，在程欣老师和赵博老师的指导下，我顺利按时完成了毕业设计——钢框架结构办公楼设计。期间有过汗水，有过泪水，但更多的是收获，是欣喜。毕业设计使我把大学期间学习的专业知识回顾了一遍，并且系统地运用到实际的设计当中，这次设计不仅加强了我对基础知识的把握，更提高了我在建筑及结构设计的能力，了解了土建行业的新技术、新工艺、新材料。感谢程欣老师和赵博老师，正是在你们的耐心指导和谆谆教诲下，我才能圆满完成这次毕业设计，感谢所有小组的成员，我们互相交流，互相学习，集体的力量是不可估量的，愿我们的友谊长存。伴随着土木系本科评估的通过，我们就要毕业了，我相信在太原理工大学所有师生的共同努力下，现代科技学院将再次起飞，重铸辉煌！祝各位老师身体健康，工作顺利！祝各位同学毕业愉快，前途无量！.专业.专注.'