A150+某三层钢结构百货大楼建筑图结构图计算书
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a150
三层
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建筑
结构图
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- 1 -1、 建筑设计1.1 设计依据（1） 土木工程专业毕业设计任务书某三层商场设计（方案一） （2） 办公楼建筑设计规范（3） 建筑设计防火规范（4） 民用建筑设计通则（5） 房屋建筑制图统一标准 （6） 实用建筑设计手册（7） 房屋建筑学（8） 建筑构造设计资料集1.2 工程概况 ：1.2.1 工程名称 哈尔滨市阿城区某三层百货大楼1.2.2 工程位置哈尔滨市阿城区1.2.3 工程总面积 2820m2，主体 3 层，高 15m，一层层高 5.1m，二至三层层高4.5m。1.2.4 结构形式 钢框架。1.2.5 用地概况 整个场地四周为城市道路，地形平坦。1.3 建筑设计特点1.3.1 设计特点（1）平面设计主要房间是各类建筑的主要部分，是供人们购物的必要空间，由于建筑物的类别不同，使用功能不同，对主要房间的设计也不同。但主要房间设计应考虑的基本因素仍然是一致的，即要求有适宜的尺寸，足够的使用面积，适用的形状，良好的采光和通风条件，方便的内外交通联系，合理的结构布置和便于施工等。因此，本建筑的柱网横向尺寸 6.6m，纵向尺寸 6.6m- 2 -（2）立面设计立面设计力求达到主体造型与城市环境相协调，充分体现商场建筑的风格特点，主要采用灰白色外墙涂料，以体现商场的庄重感。为了满足采光和美观要求，设置了大面积的玻璃窗。2.1 构造做法2.1.1 屋面做法40 厚 C15 细石混凝土保护层 SBC120 防水卷材20 厚水泥砂浆找平层100 厚挤塑苯板双层保温1:8 水泥膨胀珍珠岩找坡 3%最薄处 40 厚 20 厚 1:2.5 水泥砂浆找平层现浇钢筋混凝土板1 厚压型钢板2.1.2 楼面做法20 厚磨光花岗岩面层 40 厚 1：2.5 水泥砂浆找平层 100 厚现浇钢筋混凝土楼板 1 厚压型钢板 2.1.3 外墙面做法白色涂料- 3 -标准网格布抹面胶浆 4 厚加强网格布抹面胶浆 6 厚100 厚聚苯板用锚栓锚固在陶粒砌块墙上粘结胶浆2.1.4 内墙面做法水泥砂浆抹面白色内墙涂料20 厚水泥砂浆200 厚陶粒砌块粘结胶浆2.1.5 散水做法100mm 厚 1：2：3 细实混凝土撒 1：1 水泥沙子压实抹光150mm 厚 3：7 灰土素土夯实向外坡度 52.2 门窗门选用标准图集中的门，窗选用铝合金窗。2.3 工程采用的标准图（1） DBJT14-2 建筑做法说明（2） L96J401 楼梯配件（3） L03J602 铝合金门窗（4） L92J601 木门- 4 -2 结构设计2.1 工程概况本工程为哈尔滨市阿城区某三层小型商场，钢框架结构，一层层高5.55m，二至三层层高 4.5m， （底层高度由基础梁顶面算至一层楼板顶面，基础顶面标高暂时按照室外地坪算0.45m，场区地质条件等确定） 。2.2 框架计算简图及梁柱线刚度2.2.1 确定框架计算简图框架计算简图如下图所示- 5 -2.2.2 框架梁柱线刚度的计算对于中框架梁取 02I左边跨梁：- 6 -2.3 荷载计算2.3.1 恒荷载标准值计算（1）屋面1 厚压型钢板 - 7 -0.19kN/m2115 厚 C25 现浇钢筋混凝土板 0.1525=2.75kN/m220 厚水泥砂浆找平层 0.0220=0.4kN/m21:8 水泥膨胀珍珠岩找坡 3%最薄处 40 厚 =1.225kN/m23402510100 厚苯板保温 0.10.5=0.05kN/m220 厚水泥砂浆找平层 0.0220=0.4kN/m2SBC120 卷材防水 0.01 kN/m240 厚 C15 防水细石混凝土 0.0425=1.00kN/m2吊顶及吊挂荷载 0.3kN/m2合计 6.325kN/m2（2）楼面20 厚磨光花岗岩面层 0.0228=0.56kN/m240 厚 1：2.5 水泥砂浆找平层 0.0420=0.8kN/m2100 厚现浇钢筋混凝土楼板 0.125=2.5kN/m21 厚压型钢板 0.19 kN/m2 吊顶及吊挂荷载 0.3kN/m2 合计 4.35kN/m2（3）外墙自重300 厚陶粒混凝土砌块 0.35=1.5kN/m2100 厚苯板 0.118=1.8kN/m220 厚水泥砂浆 0.02202=0.8kN/m2防水涂料 0.05kN/m2 - 8 -合计 2.55kN/m2女儿墙自重 1.820.9=1.64kN/m（4）内墙自重200 厚加气混凝土砌块 0.25=1kN/m20 厚水泥砂浆找平层 0.02202=0.8kN/m白色内墙涂料 0.02kN/m合计 1.82kN/m2.3.2 活载标准值计算（1） 屋面和楼面活荷载标准值：根据荷载规范查得：不上人屋面： 20.5/KNm楼面： 23./楼梯： 2.5/KNm（2）风荷载：基本风压 w=0.55kN/m2（3）雪荷载标准值 Sk=1.00.35 =0.3kN/m2；准永久分区：。雪荷载不与活荷载同时组合，取其中的最不利组合，由于本工程雪荷载较小，荷载组合时直接取活荷载进行组合，而不考虑与雪荷载的组合2.3.3 竖向荷载计算- 9 -竖向荷载下框架受荷总图2.3 竖向荷载下框架受荷总图（1）AB 轴间框架梁屋面板传荷载：板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载，荷载的传递示意图如图 3.3- 10 -恒载：6.3252.25（1-20.34 2+0.343）2=22.29kN/m活载：0.52.25（1-20.34 2+0.343）2=1.87kN/m楼面板传荷载恒载：4.352.25（1-20.34 2+0.343）2=16.98kN/m活载：3.52.25（1-20.34 2+0.343）2=8.47kN/m梁自重：1.04 kN/ mAB 轴间框架梁均布荷载为：屋面梁 恒载=梁自重+板传荷载= kN/ m+30.70 kN/ m=31.74kN/m活载=板传荷载=6.88kN/m楼面梁 恒载=梁自重+ 板传荷载+内横墙自重 =1.04+13.32=13.97kN/m活载=板传荷载=7.47 kN/m（2）B C 轴间框架梁屋面板传荷载恒载 ：6.3251.25/8=4.7kN/m活载 ：0.51.25/8=0.4kN/m楼面板传荷载恒载 ：4.351.25/8=3.49kN/m活载 ：3.51.25/8=1.98kN/m梁自重 ：0.68 kN/mB C 轴间框架梁均布荷载屋面梁 恒载=梁自重+ 板传荷载=0.68+4.6=5.28kN/m活载=活载= 板传荷载 =1.50 kN/m楼面梁 恒载=梁自重+ 板传荷载=0.28+2.49=3.17kN/m活载=板传荷载=1.88kN/m（3）A 轴纵向集中荷载的计算- 11 -顶层柱顶层柱恒载=女儿墙自重+ 梁自重+板传荷载+1/4 次梁自重=1.644.5+0.99（4.5-0.25）+6.132.254.51/2=37.32kN顶层柱活载=板传活载=052.254.51/2+2.01.955/83.9+2.01.955/81.95=2.5kN标准层柱标准层柱恒载=墙自重+ 梁自重 +板传荷载=5.4(4.5-0.25)+0.99(4.5-0.25)+3.572.254.51/2=45.23kN标准层柱活载=板传活载=3.52.254.51/2=11.13kN基础顶面恒载=底层外纵墙自重+ 基础梁自重（取 HN400200813）=11.52（4.5-0.30）+66.09.8/1000（4.5-0.3）=51.1kN（5）B 轴纵向集中荷载的计算顶层柱顶层柱恒载=梁自重+ 板传荷载=0.99(4.5-0.25)+6.325【 2.254.51/2+1/2（4.5+4.5-2.4）1.2】=73.23kN顶层柱活载=板传活载=3.5【2.254.51/2+1/2（4.5+4.5-2.4 ）1.2 】=23.65kN标准层柱标准层柱恒载=墙自重+ 梁自重 +板传荷载- 12 -=7.85(4.5-0.25)+0.99(4.5-0.25)+3.572.254.51/2+3.32（4.5+4.5-2.4 ）1/21.2=69.7kN标准层柱活载=板传活载=2.0(4.5-0.25) +2.5（4.5+4.5-2.4 ）1/21.2=29.93kN基础顶面恒载=底层内纵墙自重+ 基础梁自重=10.46（4.5-0.3）+66.09.8/1000（4.5-0.3）=46.65kN2.3.4 风荷载计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值0()/2kzsijWhB其中基本风压 W。=0.55kN/m 2。风载体型系数 =1.3。风压高度变化系数 由sz表查得。本工程所在地为城市，所以地面粗糙度为 C 类。取风震系数 为 1.0z表 2.1 风荷载计算表离地面高度 Zzzs0ihjB（kNkW）15.6 1.15 1.0 1.3 0.45 3.6 3.6 4.5 10.9312 1.06 1.0 1.3 0.45 3.6 3.6 4.5 10.078.4 1 1.0 1.3 0.45 3.6 3.6 4.5 9.504.8 1 1.0 1.3 0.45 4.6 3.6 4.5 11.092.4 风荷载作用下的位移验算2.4.1 侧移刚度 D：见表 2.2，表 2.3：表 2.2 横向 2-3 层 D 值计算- 13 -构件名称_bcii_2ci21cDih（kN/m）A 轴柱 1.12 0.359 12737B 轴柱 4.63 0.698 24763C 轴柱 4.78 0.705 25012D 轴柱 1.27 0.388 13765kN/m2617324650123762表 2.3 横向底层 D 值的计算构件名称_bcii_0.52ci21cDih（kN/m）A 轴柱 2.63 0.676 9139B 轴柱 6.83 0.830 11221C 轴柱 7.06 0.834 11275D 轴柱 1.88 0.613 8287kN/m913217582392.4.2 风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算： jjiVuD顶点侧移是所有各层层间侧移之和 1njju表 2.4 风荷载作用下框架侧移计算- 14 -层次 ()jWKN()jV(/)DKNm（m）ju/juh6 8.48 8.48 76277 0.0001 1/360005 10.15 18.63 76277 0.0002 1/180004 9.26 27.89 76277 0.0004 1/90003 9.12 37.01 76277 0.0005 1/72002 9.12 46.13 76277 0.0006 1/60001 10.64 56.77 39922 0.0014 1/2571=0.0032m1njju侧移验算：层间侧移最大值 1/25711/550 （满足）2.5 竖向荷载作用下的内力计2.5.1 恒荷载作用下的内力计算（分层法）（1）二层计算简图本工程为对称结构，可先取半跨计算- 15 -图 2.4 二层计算简图kN m213.684.ABMkN m553CkN m2.1.76D- 16 -图 2.5 二层力矩分配过程（kN m）图 2.6 二层弯矩图（kN m）（2） 标准层计算简图- 17 -图 3.7 标准层计算简图kN m213.97650.12ABMkN mCkN m2.1.6D图 3.8 标准层力矩分配过程（kN m）- 18 -图 3.9 标准层弯矩图（kN m）（3）底层计算简图- 19 -图 2.10 底层计算简图kN m213.97650.12ABMkN mCkN m2.1.6D- 20 -图 2.11 底层力矩分配过程（kN m）图 2.12 底层弯矩图（kN m）将各层分层法得到的弯图叠加，可得整个框架结构在恒载作用下的弯矩图。叠加后框架内各节点弯矩并不一定能达到平衡，为提高精度，可将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正，修正过程如下所示：- 21 -图 2.13 弯矩再分配过程梁在实际分布恒载作用下，按简支梁计算的跨中弯矩- 22 -图 2.14 顶层边跨梁图 2.15 顶层边跨梁- 23 -图 2.16 标准层和底层边跨梁- 24 -图 2.17 标准层和底层中跨梁2.18 恒荷载作用下的弯矩图（kN m）对梁端进行弯矩调幅，梁端弯矩乘以 0.9。- 25 -图 2.19 恒荷载作用下的剪力图（kN）图 2.20 恒荷载作用下的轴力图（kN）2.5.2 活载作用下的内力计算（满布活载，分层法计算）（1）二层计算简图- 26 -图 3.21 二层计算简图kN m217.467.1ABMkN m503CkN m21.36D图 2.22 二层力矩分配过程（kN m）- 27 -图 2.23 二层弯矩图（kN m）（2）标准层计算简图图 2.24 标准层计算简图- 28 -kN m217.467.1ABMkN m8093CkN m21.56D图 2.25 标准层力矩分配过程（kN m）- 29 -图 2.26 标准层弯矩图（kN m）（3）底层计算简图- 30 -图 2.27 底层计算简图kN m217.467.1ABMkN m8093CkN m21.56D- 31 -图 2.28 底层力矩分配过程（kN m）图 2.29 底层弯矩图（kN m）- 32 -将各层分层法得到的弯图叠加，可得整个框架结构在恒载作用下的弯矩图。叠加后框架内各节点弯矩并不一定能达到平衡，为提高精度，可将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正，修正过程如下所示：图 2.30 弯矩再分配过程- 33 -图 2.31 活荷载作用下的弯矩图（kN m）- 34 -图 2.32 活荷载作用下的剪力图（kN） 图 2.33 活荷载作用下的轴力图（kN）2.6 水平荷载标准值作用下的内力计算框架在风荷载（从左向右）下的内力用 D 值法进行计算。其步骤为：- 35 -（1）求各柱反弯点处的剪力值；（2）求各柱的反弯点高度；（3）求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩；（4）求各柱的轴力和梁剪力。第 I 层第 m 柱所分配的剪力为 imiiDViiVW框架柱反弯点位置： 计算结果如下表所示：0123yy表 2.5 A(D)轴框架柱反弯点位置层号 /hmi0123yyh3 3.6 0.28 0.45 0 0 0 0.45 1.622 3.6 0.28 0.500 0 0 0 0.500 1.801 4.8 0.72 0.69 0 0 0 0.69 3.31表 2.6 B(C)轴框架柱反弯点位置层号 /hmi0y12y3yh3 3.6 1.36 0.47 0 0 0 0.47 1.692 3.6 1.36 0.50 0 0 0 0.50 1.801 4.8 0.95 0.65 0 0 0 0.65 3.12框架各柱的杆端弯矩，梁端弯矩按下算式计算。计算过程见表 3.9-表 3.12。(1)imcMVyh上 cimMVyh下中柱： 1bCjji左 下b左 j 上左 右 （ ） 1bCjjiM右 下b右 j 上左 右 （ ）- 36 -边柱： 1CjjM下b总 j 上表 2.7 风荷载作用下 A(D)轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层数iV/imDimVyhCM上 下 B右3 29.84 0.23 6.86 1.62 13.58 11.11 20.132 39.34 0.23 9.05 1.80 16.29 16.29 27.41 50.43 0.23 11.60 3.31 17.28 38.40 33.57表 2.8 风荷载作用下 B(C)轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层数iV/imDimVyhCM上 下 C左 CM右3 29.84 0.27 8.06 1.69 15.39 13.62 17.82 5.632 39.34 0.27 10.62 1.80 19.12 19.12 24.88 7.861 50.43 0.27 13.62 3.12 22.88 42.49 31.92 10.08- 37 -图 2.34 风荷载作用下的弯矩图（kN m）- 38 -图 2.35 风荷载作用下的梁端剪力（kN）图 2.36 风荷载作用下柱端轴力（kN）- 39 -2.7 梁柱内力组合各种荷载情况下的框架内力求得后，根据最不利又是可能的原则进行内力组合。考虑结构塑性内力重分布的有利影响，在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅。由于构件控制截面的内力值取自支座边缘处，为此，进行组合之前，应先计算各控制截面处的内力值。 梁支座边缘处的内力值 1：2bMV边q边式中 支座边缘截面的弯矩标准值；边支座边缘截面的剪力标准值；V边梁柱中线交点处的弯矩；M与 相应的梁柱中线交点处的剪力标准值；梁单位长度的均布荷载标准值；q梁端支座宽度（既柱截面高度） 。b内力组合一共进行 3 种组合：（1）为 1.35恒载+1.4活载；（2） 为 1.20恒载+1.4风载；（3） 为 1.20恒载+1.40.85（风载+活载）结果如图 3.13.15 所示。- 40 -图 3.1 1.35恒载+1.4满跨活荷载弯矩图（单位：kNm）- 41 -图 3.2 1.35恒载+1.4隔跨活荷载弯矩图（单位：kNm）- 42 -图 3.3 1.20恒载+1.4风载弯矩图（单位：kNm）- 43 -图 3.4 1.20恒载+1.40.85（风载+满跨活荷载）弯矩图（单位：kNm）- 44 -图 3.5 1.20恒载+1.40.85（风载+隔跨活荷载）弯矩图（单位：kNm）- 45 -图 3.6 1.35恒载+1.4满跨活荷载剪力图（单位：kN）- 46 -图 3.7 1.35恒载+1.4隔跨活荷载剪力图（单位：kN）- 47 -图 3.8 1.2恒载+1.4风荷载剪力图（单位：kN）- 48 -图 3.9 1.2恒载+1.40.85（风荷载+满跨活荷载）剪力图（单位：kN）- 49 -图 3.10 1.2恒载+1.40.85（风荷载+隔跨活荷载）剪力图（单位：kN）- 50 -图 3.11 柱 1.35恒载+1.4满跨活荷载弯矩图 （单位：kNm）柱 1.35恒载+1.4满跨活荷载轴力图 （单位：kN）- 51 -图 3.12 柱 1.35恒载+1.4隔跨活荷载弯矩图 （单位：kNm）柱 1.35恒载+1.4隔跨活荷载轴力图 （单位：kN）- 52 -图 3.13 柱 1.2恒载+1.4风荷载弯矩图 （单位：kNm）柱 1.2恒载+1.4风荷载轴力图 （单位：kN）- 53 -图 3.14 柱 1.2恒载+1.40.85（风荷载+满跨活荷载）弯矩图 （单位：kNm）柱 1.2恒载+1.40.85（风荷载+满跨活荷载）轴力图（单位：kN）- 54 -图 3.15 柱 1.2恒载+1.40.85（风荷载+隔跨活荷载）弯矩图 （单位：kNm）柱 1.2恒载+1.40.85（风荷载+隔跨活荷载）轴力图（单位：kN）2.8 结构构件验算2.8.1 框架柱的验算框架柱的验算包括强度，整体稳定和局部稳定验算，计算时不考虑抗震设防要求，按 GB50017 计算。（1）A 轴框架柱的验算标准层及顶层：柱截面为：H400 300 10 12, 其截面特性为：A=92.18cm 2,- 55 -=10800cm4, =3650cm4, =10.8cm, =6.29cm, =867cm3, =292 cm3.xIyIxiyixWy底层：柱截面为：H400 300 10 12, 其截面特性为：A=120.4cm2, =2050cm4, =6760cm4, =13.1cm, =7.49cm, =1370cm3, =45xIyIxiyixyW0 cm3.主梁的截面为：H400 300 10 12,其惯性距为： =13700cm4。I控制内力顶层： =86.52 kN m, =165.98kN, =-17.93kNuMuNuV和 =91.02 kN m, =164.53kN, =-71.40kN；二层： =58.30 kN m, =591.89kN, =-1.15kNuuu底层： =-70.28kN m, =858.45kN, =-24.99kN。NV强度验算截面无削弱验算顶层时，对第一组内力为：= =112.93N/mm2f=295N/mm2 满足要求。unxNMArW3623165.980.51087对第二组内力： = =117.8 N/mm2f=295 unxAr3623164.5091.09887N/mm2，满足要求。验算二层时，对控制内力为：= =128.25N/mm2f=295N/mm2 满足要求。unxNMArW3623591.8058.107底层验算：对第一组内力为：- 56 -= =120.2 N/mm2f=295 N/mm2，满足要unxNMArW362385.4107.8105求。弯矩作用平面内稳定计算由于横梁中轴力很小在计算柱计算长度系数时，略去影响。柱脚在横向为刚接，不考虑梁的组合效应，按纯钢梁计算。顶层： ，1/1370/6.928cbIlK，2/1370/60.34688cbIl查表得， =1.6，则 ，xu.2.915/9.0175x yf=32.9 =39.9，查附表得 B 类截面的稳定系数得x/235yf4/3=0.899，框架为右侧移的纯框架， =1.0mx= =20538kNExN22842xA3.14.061.0. 39对控制内力： 3 623165.801.08521.989.567.10.8 03dmxuxExMANW =97.59 N/mm2f=295 N/mm2，满足要求。- 57 -二层： ， ，1/1370/60.34688cbIlK，2/1370/60.3468258cbIl查表得， =1.42，则 ，xu.4.9125/9.017x yf=38.95 =47.2，查附表得 B 类截面的稳定系数得x/235yf/235=0.869，框架为右侧移的纯框架， =1.0mx= =14653kNExN22842xA3.14.069.10. 35对控制内力： 3 62391.801.05891.86.67.10.8 453dmxuxExMANW =140.1 N/mm2f=295 N/mm2，满足要求。底层： ， =10，1/1370/60.2858/5/4cbIlK2K查表得， =1.44，则 ，xu.49.13/9.17x yf=39.5 =47.96，查附表得 B 类截面的稳定系数得x/235yf/235- 58 -=0.865，x框架为右侧移的纯框架， =1.0mx= =14248kNExN22842xA3.14.061.0. 395对第控制内力： 3 6238.4101.07285.465.5.10. 18dmxuxExMANW =133.8 N/mm2f=295 N/mm2，满足要求。弯矩作用在平面外稳定计算纵向框架取 HN300 200 6 8, 其惯性距为： =13700cm4，与柱刚接，xI柱脚在纵向也取刚接。顶层： ，1/1370/451370/4566cbyIlK，2/1370/451370/4562cbyIl查表得， =1.09，则 ，yu.98.12035/9.010y yf=38.5 =47，查附表得 B 类截面的稳定系数得 =0.870，x/235f4/235 y，1.07.yybf框架为有侧移的纯框架， ，截面的形状系数得 。1.0tx1.0- 59 -对第一组内力：N/mm23 623165.89101.085218.577txybMNAWf=295 N/mm2，满足要求。对第二组内力：N/mm23 623164.5101.0921.487987txybNAf=295 N/mm2，满足要求。二层： ，1/1370/451370/4562cbyIlK，2/1370/451370/452.668cbyIl查表得， =1.13，则 ，yu.1035/9.010y yf=40.3 =48.8，查附表得 B 类截面的稳定系数得x/235f4/235=0.862，y，21.071.02435yybf框架为有侧移的纯框架， ，截面的形状系数得 。.tx1.0对第控制内力：N/mm23 623159.8101.0584.67txybMNAW- 60 -f=295 N/mm2，满足要求。底层： ， =10，1/1370/451370/452.668cbyIlK2K查表得， =1.09， yu.9.10y3/9.0yf=51.8 =62.8，查附表得 B 类截面的稳定系数得y/235f4/235=0.792，y，取 =0.98，21.070.98435yybfb框架为有侧移的纯框架， ，截面的形状系数得 。1.tx1.0对第控制内力：N/mm23 62 3108.57.07284.94191txybMNAWf=295 N/mm2，满足要求。局部稳定 不考虑抗震时，轧制 H 型钢截面不必验算局部稳定。（2）B 轴框架柱的验算标准层：柱截面为：H400 300 10 12, 其截面特性为：A=92.18cm2， =10800cm4， =3650cm4， =10.8cm， =6.29cm， =867cmxIyIxiyixW3， =292 cm3。标准层：柱截面为：H400 300 10 12, 其截面特性为：yWA=120.4cm2， =20500cm4， =6760cm4， ， =1370cm3， =450 cm3xIyIxWy主梁的截面为：H400 300 10 12,其惯性距为 =13700cm4，I- 61 -H300 200 6 8,其惯性距为： =1610cm4。xI控制内力顶层： =-86.45kN m， =211.02kN， =-21.12kNuMuNuV和 =47.07 kN m， =298.39kN， =-16.88kN；二层： =-37.70 kN m， =820.97kN， =-8.10kNuuu和 =-59.34 kN m， =802.39kN， =-21.68kN。NV底层： =-74.13kN m， =1006.94kN， =-21.96KN.uMuu强度验算截面无削弱验算顶层时，对第一组内力为：= =117.86N/mm2f=295 N/mm2，满足要dunxNArW36231.08.451097求。对第二组内力：= =84.08 N/mm2f=295 N/mm2，满足要求。dunxNMAr362398.1047.1058二层验算：对第一组内力为：= =130.47 N/mm2dunxNArW362380.971.71058f=295 N/mm2，满足要求。对第二组内力：- 62 -= =152.23 N/mm2dunxNMArW362380.917.1058f=295 N/mm2。满足要求。底层验算：对控制内力为：= =135.2 N/mm2dunxNAr3623106.947.015f=295 N/mm2，满足要求。弯矩作用平面内稳定计算由于横梁中轴力很小在计算柱计算长度系数时，略去影响。柱脚在横向为刚接，不考虑梁的组合效应，按纯钢梁计算。顶层： ，1/1370/6+1/240.98cbIlK，2/1370/6+1/240.6883cbIl查表得， =1.6，则 ，xu.9235/9.0175x yf=32.9 =39.86，查附表得 B 类截面的稳定系数得x/235yf4/23=0.899，框架为右侧移的纯框架， =1.0mx= =15724kN.ExN22842A3.14.069.10. 3对第一组内力：- 63 -3 62321.01.084521.089.567.10. 74dmxuxExNMANW =121.5 N/mm21f=295 N/mm2，满足要求。对第二组内力： 3 62398.101.047298.3.586.10.8 1574dmxuxExNMANW =88.51 N/mm2f=295 N/mm2，满足要求。二层： ，1/1370/6+1/240.6883cbIlK，2/1370/6+1/240.3885cbIl查表得， =1.7，则 ，xu.9725/9.01x yf=34.97 =42.31，查附表得 B 类截面的稳定系数得x/235yf4/235=0.890，框架为右侧移的纯框架， =1.0mx= =10458kN.ExN22842A3.14.069.10. 3对第一组内力：- 64 -3 62380.9711.07820.97.586.10.8 145dmxuxExNMANW =143.8 N/mm21f=295 N/mm2，满足要求。对第二组内力： 3 62380.911.0594802.39.867.10.8 15dmxuxExNMANW =167.3 N/mm2f=295 N/mm2，满足要求。底层： ， =10，1/1370/6+1/240.3885cbIlK2K查表得， =1.36，则 ，xu.7.5/9.01x yf=37.3 =45.1，查附表得 B 类截面的稳定系数得x/235yf4/235=0.878，框架为右侧移的纯框架， =1.0mx= =15979kN.ExN22842xA3.14.061.0. 37对控制内力： 3 623106.941.07410.9487.5.810. 57dmxuxExMANW =149.5 N/mm2f=295 N/mm2，满足要求。弯矩作用在平面外稳定计算- 65 -纵向框架取 HN350 175 7 11, 其惯性距为： =13700cm4，与柱刚接，柱脚xI在纵向也取刚接。顶层： ，1/1370/451370/4566cbyIlK，2/1370/451370/456+6cbyIl查表得， =1.09，则 ，yu.98.12035/9.010y yf=38.85 =47，查附表得 B 类截面的稳定系数得 =0.870，y/235f4/235 y，取 =1.01.07.yybfb框架为有侧移的纯框架， ，截面的形状系数得 。1.0tx1.0对第一组内力：N/mm23 62312.854.087910170txybMNAWf=295 N/mm2，满足要求。对第二组内力：N/mm23 623198.10.04719.578txybNAf=295 N/mm2，满足要求。- 66 -二层： ，1/1370/451370/456+6cbyIlK，2/1370/451370/452.6+8cbyIl查表得， =1.13，则 ，yu.6.1035/9.010y yf=40.3 =47，查附表得 B 类截面的稳定系数得 =0.862，y/235f4/235 y，取 =1.021.07.yybfb框架为有侧移的纯框架， ，截面的形状系数得 。1.0tx1.0对第一组内力：N/mm23 62318.97.740610180txybMNAWf=295 N/mm2，满足要求。对第二组内力：N/mm23 623180.91.0718.78txybNAf=295 N/mm2，满足要求。底层： ， =10，1/1370/451370/452.6+8cbyIlK2K- 67 -查表得， =1.09，则 ，yu1.096851.2035/9.0y yf=51.8 =62.8，查附表得 B 类截面的稳定系数得y/235f4/23=0.792，y，21.070.98435yybf框架为有侧移的纯框架， ，截面的形状系数得 。1.tx1.0对控制内力：N/mm23 62 3106.94.074.871981txybMNAWf=295 N/mm2，满足要求。局部稳定不考虑抗震时，轧制 H 型钢截面，不必验算局部稳定。2.8.2 框架梁的验算 采用钢筋混凝土板时，框架梁与楼板有可靠连接，能阻止梁上翼缘的侧向失稳，在支座负弯矩处，一般可在受压下翼缘设侧向支撑。另外，对六度及非抗震地区，轧制 H 型钢局部稳定能够保证，不必验算。因此，框架梁只需进行强度和挠度计算。另外，主梁一般不考虑组合效应，按钢梁计算。（1）框架梁 AB 的验算截面特征：AB 跨：梁的截面为：H400 300 10 12, 其截面特征为：A=63.66cm2， =13700cm4， =985cm4， =113cm3。xIyIxWBC 跨：梁的截面为： H300 200 6 8, 其截面特征为：A=23.59cm2， =1610cm4， =114cm4， =23cm3。xIyIx控制应力- 68 -AB 跨:顶层： =-93.36kN m， =-85.89kNMV底层： =-111.88 kN m， =-78.27kN；BC 跨:顶层： =-18.25kN m， =-16.50kNV底层： =-19.24 kN m， =-20.96kN；M强度验算截面无削弱，按拉弯构件验算正应力，不必验算局部压应力。顶层：AB: =113.7 N/mm2f=310 N/mm2, 满足要求。39.6105782xWBC: =106.6 N/mm2f=310 N/mm2, 满足要求。3.xM腹板承受的剪应力：AB: =37.65 N/mm2f=180, 3485.910(75169.7164/2)0wVSItN/mm2 满足要求BC: =19.4 N/mm2f=180, N/mm2 3416.50(975.92/)10wSIt满足要求底层：AB: =258 N/mm2f=310 N/mm2, 满足要求。6321.8057xMW- 69 -BC: =112.4 N/mm2f=310 N/mm2, 满足要求。6319.2405xMW腹板承受的剪应力：AB: =34.3 N/mm2f=180 3478.2410(75169.7/2)0wVSItN/mm2, 满足要求。AB: =21.13 N/mm2f=180 340.961(795.2.5/)0wSItN/mm2, 满足要求。挠度验算AB: = ，满足要求。Vl 684(1.74.0)101102357940kx VMlEI lAB: = ，满足要求。l684(.5)236kxlI l2.8.3 连系梁的验算（恒载为 ，活载为 ）1.GkS1.QkS计算标准层 B 轴连系梁图 3.16 连系梁计算简图恒荷载标准值g=5.4+0.99+3.321.2(1-20.272+ 0.273)+3.572.255/8=14.9kN/m活荷载标准值q=2.51.2(1-20.272+ 0.273)+2.02.255/8=5.43kN/m转化为设计值- 70 -1.214.9+1.45.43=25.48 kN/m图 3.17 连系梁计算简图kN m2140.75.4837.MkN m23615kN m2.1BCDkN0.95406AVkN672.39.BlkN.815rkN045.20ClVkN.623rkN3.8461.DlkN0.759rVkN92.5.0E以最大内力验算截面，即 kN m， kN.21BM69.BlV（2）截面特征：梁的截面为：HN400 300 10 12，其截面特征为：A=63.66cm2， =13700cm4， =985cm4， =782cm3。xIyIxW- 71 -（2）控制内力： kN m， kN；5.21BM69.BlV（3）强度验算：截面无削弱，按其受弯构件验算正应力=67.24 N/mm2 f=295 N/mm2, 满足要求。635.21078xW腹板承受的剪应力：=23.7 N/mm2 f=180 N/mm2, 满3 2869.10(5169.47/).70wVSIt足要求。（4）挠度验算= ，满足要求。Vl 6885.210451110.375940kx VMlEI l2.9 框架连接设计框架连接设计包括主梁与柱，及柱脚的设计，连接设计时必须满足传力和刚度的要求，同时还须与计算简图一致。另外，还要尽量简化构造，方便施工。本设计中，主梁与柱为刚接方案，由于抗震设防烈度为 6 度，栓焊接连接方式完全能满足抗震变形的要求，且加工，安装方便，因此采用这种方式。2.9.1 梁与柱栓焊连接设计取主梁 AB 与柱 A 的连接作为例。控制内力为： kN m , kN；79.M96.34V螺栓为 8.8 级高强螺栓，连接为摩擦型，螺栓直径取 M20，预拉力 kN,125P接触面为喷砂处理， ，腹板连接板(剪力板)为单面。0.5一个高强螺栓的承载能力为：kN0.9.1.26.5bvfNnP则所需螺栓数为： 个 取 4 个934/17- 72 -按螺栓的排列构造要求进行排列，连接板的钢材与主梁相同，为 Q345B，厚度应满足净截面抗剪要求，即 ，则01.5/3svVhdtf031.5/964/2.83.msvtVhdf取 7mm连接板与柱翼缘的连接采用双面角焊缝，在焊缝通过孔处绕角焊，总长为,焊脚尺寸按构造要求取 ,焊条为 系列，手248096wl6mfh50E工焊，
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