钢结构毕业设计计算书

南京工业大学本科生毕业设计（论文）1第一章：设计概况 1 1.1 工程概况1 1.2 设计过程3 第二章：结构设计方案4 2.1 设计资料4 2.2 结构的选型与布置4 2.3 框架计算简图及梁柱线刚度6 第三章：结构分析与设计 9 3.1 荷载计算9 3.2 风荷载作用下的位移验算 15南京工业大学本科生毕业设计（论文）2第一章 设计概况1.1 工程概况工程名称为南京市某医院住院部病房楼设计，平面尺寸为57.05m18.5m，地上 7 层，总建筑面积约 7500m2，建筑总高度为 23.35m，建筑结构为钢结构框架，基础为钢筋混凝土独立基础。1.2 建筑安全等级和设计年限 建筑结构安全等级 二级 设计使用年限 50 年 建筑抗震设防类别 乙类 地基基础设计等级 丙级1.3 自然条件 1.基本风压： 0.40KN/m2 2.基本雪压： 0.65KN/m2 3.场地类别：类 4.抗震设防烈度：7 度 5.设计基本地震加速度：0.10g 6.设计地震分组：第一组1.4 工程地质根据勘查揭示，岩土层的分布如下：层杂填土，由粉质粘土、建筑垃圾、煤渣等混杂组成，层厚为0.51.0m。-1 层粉质粘土，层厚为 1.02.5m；承载力标准值为 200kPa；-2 层粉质粘土，层厚为 2.54.0m；承载力标准值为 160kPa；层强风化泥质粉砂岩，层厚为 4.010.0m；承载力标准值为 320kPa；其再下为中风化泥质粉砂岩。南京工业大学本科生毕业设计（论文）31.5 本工程设计所遵循的标准、规范、规程及技术条件建筑工程抗震设防分类标准 （GB50223-2008）建筑结构制图标准 （GB/T50105-2010）建筑结构可靠度设计统一标准 （GB50068-2001）建筑结构荷载规范 （GB50009-2012）钢结构设计规范 （GB50017-2011）混凝土结构设计规范 （GB50010-2010）建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）建筑地基基础设计规范 （GB50007-2011）钢结构工程施工与验收规范 （GB50221-2001）钢结构工程质量检验评定标准 （GB50221-95）第二章 结构设计方案 2.1 设计资料 1.设计标高：室内设计标高0.000m,室外设计标高：-0.300m 2.墙身做法：200 厚混凝土空心小砌块外墙，200 厚加气混凝土砌块内墙：（1）外墙面做法（涂料墙面）：20 厚 1:3 水泥砂浆；刷界面处理剂一道。（2）内墙面做法（混合砂浆墙面）：20 厚混合砂浆；刷界面处理剂一道。（3）卫生间内墙面做法（瓷砖墙面）：瓷砖墙面，水泥砂浆打底，共 20厚；刷界面处理剂一道。 3.楼面做法（水磨石地面）：10 厚水磨石面层，20 厚 1：3 水泥砂浆找平层，压型钢板-混凝土组合楼板。4.卫生间，阳台，污洗室楼面做法（防滑瓷砖楼面）：10 厚瓷砖楼面，干水泥擦缝；5 厚 1:1 水泥细砂结合层；30 厚 C20 细石混凝土；聚氨酯二遍涂膜，厚 1.2；20 厚 1:3 水泥砂浆找平层，压型钢板-混凝土组合楼板。南京工业大学本科生毕业设计（论文）45.屋面做法：20 厚防水砂浆压光，40 厚 C20 细石混凝土，内配 4150 双向钢筋；三毡四油沥青油毡防水层，冷底子油一道，20 厚 1：3 水泥砂浆找平层，80 厚泡沫混凝土保温层，20 厚 1：3 水泥砂浆找平层，现浇混凝土屋面。6 门窗做法：病房，值班室，更衣室等房间门为木门，其余为铝合金门窗7.活荷载：楼面 2.0KN/m2,走廊、楼梯间 2.0KN/m2,上人屋面 2.0KN/m2,不上人屋面 0.5KN/m2。2.2 结构的选型与布置 2.2.1.结构选型 该建筑为 7 层钢框架，采用 H 型钢柱、H 型钢梁构成框架体系，梁采用Q235 钢，柱采用 Q345 钢；楼板为压型钢板-混凝土组合楼板，基础为柱下独立基础，混凝土强度等级为 C30，基础和楼板的受力钢筋为 HRB335. 2.2.2.结构布置 本框架结构设计为双向梁柱抗侧力体系，结合建筑的平面、立面和剖面布置情况，计算单元处结构平面布置如图 2-1 所示。本建筑的材料选用如下：混凝土：采用 C30 钢：Q235、Q345 墙：外墙，混凝土空心小砌块，11.8 KN/m3;内墙，加气混凝土砌块，5.5KN/m2窗：铝合金窗，r=0.4KN/m 2 门：木门，r=0.2KN/m 2；铝合金门，r=0.4KN/m 22.3 框架计算简图本工程横向框架计算单元取图 2-1 中斜线部分所示范围，框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础， ，本工程基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础置于第二层粉质粘土层上，基底标高为设计相对标高2.30 m。柱子的高度底层为： h1 = 3.8+2.30.5 = 5.6 m（初步假设基础高度 0.5 m） ，二五层柱高为 h2 h5 = 3.15 m，六层柱高为 h6= 3.35 m，七层柱高为 h7= 3.6m。柱节点刚接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，二跨分别为： l = 南京工业大学本科生毕业设计（论文）57600、10900。计算简图见图 2-2。图 2-1 计算单元结构平面布置图注：标号 名称 截面 材质GZ1 框架柱 HW 5005001534 Q345GL1 框架梁 HM 7004001222 Q235GL2 框架梁 HM 6004001218 Q235GL3 次梁 HM 450300814 Q235GL4 次梁 HM 300200610 Q235南京工业大学本科生毕业设计（论文）6图 2-2 计算简图第三章 结构内力分析与构件计算 3.1 竖向荷载计算 3.1.1 恒载标准值计算 南京工业大学本科生毕业设计（论文）71屋面 找平层：20 厚防水水泥砂浆 0.0220=0.4KN/m 2 防水层（刚性）：40 厚 C20 细石混凝土 0.0425=1.0KN/m 2 找坡层：40 厚水泥石灰焦渣砂浆 3%找平 0.0414=0.56KN/m 2 防水层(柔性):三毡四油铺小石子 0.4KN/m 2 找平层：20 厚 1：3 水泥砂浆 0.0220=0.4KN/m 2 保温层：80 厚泡沫混凝土 0.086=0.48KN/m 2 找平层：20 厚 1：3 水泥砂浆 0.0220=0.4KN/m 2 结构层：130 YXB65-170-510(B)组合楼板 3.43KN/m 2合计 7.07KN/m 2 2标准层楼面 水磨石地面 0.65KN/m 2 结构层：130 YXB65-170-510(B)组合楼板 3.43KN/m 2合计 4.08KN/m 23防滑瓷砖楼面10 厚瓷砖楼面，干水泥擦缝 0.0117.8=0.18KN/m 25 厚 1:1 水泥细砂结合层 0.00520=0.1KN/m 230 厚 C20 细石混凝土 0.0325=0.75KN/m 2聚氨酯二遍涂膜，厚 1.220 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.0220=0.4KN/m 2结构层：130 YXB65-170-510(B)组合楼板 3.43KN/m 2合计 4.86KN/m 24梁自重 HM 7004001222 1.96KN/mHM 6004001218 1.63KN/m HM 450300814 0.90KN/m HM 300200610 0.44KN/m 5柱自重 HW 5005001534 3.02KN/m 南京工业大学本科生毕业设计（论文）86外墙自重墙体 200 厚混凝土空心小砌块 0.211.8=2.36KN/m 2外表面 20 厚水泥砂浆 0.0220=0.4KN/m 2内表面 20 厚混合砂浆 0.0217=0.34KN/m 2合计 3.1 KN/m 27内墙自重墙体 200 厚加气混凝土砌块 0.25.5=1.1KN/m 2外表面 20 厚水泥砂浆 0.0220=0.4KN/m 2内表面 20 厚混合砂浆 0.0217=0.34KN/m 2合计 3.1 KN/m 28卫生间内墙（双面瓷砖）墙体 200 厚加气混凝土砌块 0.25.5=1.1KN/m 2外表面 贴瓷砖墙面 0.5KN/m 2内表面 贴瓷砖墙面 0.5KN/m 2合计 2.1KN/m 29卫生间内墙（单面瓷砖）墙体 200 厚加气混凝土砌块 0.25.5=1.1KN/m 2外表面 20 厚混合砂浆 0.0217=0.34KN/m 2内表面 贴瓷砖墙面 0.5KN/m 2合计 1.94KN/m 210卫生间外墙（单面瓷砖）墙体 200 厚混凝土空心小砌块 0.211.8=2.36KN/m 2外表面 20 厚水泥砂浆 0.0220=0.4KN/m 2内表面 贴瓷砖墙面 0.5KN/m 2合计 3.26KN/m 211上人屋面女儿墙（高 1.2m，100 厚钢筋混凝土压顶）墙体 200 厚混凝土空心小砌块 1.20.211.8=2.83KN/m内外表面 20 厚水泥砂浆 1.220.0220=0.96KN/m100 厚钢筋混凝土压顶 0.10.225=0.5KN/m南京工业大学本科生毕业设计（论文）9合计 4.29KN/m12不上人屋面女儿墙（高 0.5m，100 厚钢筋混凝土压顶）墙体 200 厚混凝土空心小砌块 0.50.211.8=1.18KN/m内外表面 20 厚水泥砂浆 0.520.0220=0.4KN/m100 厚钢筋混凝土压顶 0.10.225=0.5KN/m合计 2.08KN/m13.木门 0.2KN/m 2铝合金门窗 0.4KN/m 23.1.2 活荷载标准值计算 1活荷载： 不上人屋面：0.5KN/m 2 上人屋面：2.0KN/m 2楼面，楼梯间，走廊：2.0KN/ 电梯机房：7.0KN/m 22雪荷载标准值：0.65KN/m 23.1.3 竖向荷载下框架受力计算以轴线横向框架为计算分析对象1.恒载（1）作用在顶层框架梁 BC 上的线恒荷载标准值：梁自重 1.63KN/m板传恒载 7.073.8=26.87KN/m合计 28.5KN/m（2）作用在顶层框架梁 AB 上 A2B 段的线恒荷载标准值：梁自重 1.96KN/m合计 1.96KN/m（3）作用在顶层框架梁 AB 上 A1A2段的线恒荷载标准值：梁自重 1.96KN/m板传恒载 7.073.8=26.87KN/m合计 28.83KN/m南京工业大学本科生毕业设计（论文）10（4）作用在顶层框架梁 AB 上 AA1段的线恒荷载标准值：梁自重 1.96KN/m板传恒载 7.072=14.14KN/m合计 16.1KN/m（5）作用在顶层框架节点 C 上的集中恒荷载标准值：纵向梁自重 1.637.6=12.39KN女儿墙自重 4.297.6=32.60KN纵向梁传来的屋面自重 7.071.93.82=102.09KN纵向梁传来的横向次梁自重 0.93.8=3.42KN合计 150.5KN（6）作用在顶层框架节点 B 上的集中恒荷载标准值：纵向梁自重 1.637.6=12.39KN纵向梁传来的屋面自重 7.07(1.93.8+3.81.65)2=190.75KN纵向梁传来的横向次梁自重 0.93.8=3.42KN合计 206.56KN（7）作用在顶层框架节点 A2上的集中恒荷载标准值：纵向梁自重 0.97.6=6.84KN纵向梁传来的屋面自重 7.07(1.92.45+3.81.65)2=154.48KN纵向梁传来的横向次梁自重 0.442.4