某事业单位会务中心设计钢结构毕业设计施工组织计算书.doc

本科毕业设计说明书 题 目 院 部 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 完成日期 山东建筑大学毕业设计说明书 I 目 录 摘 要 V ABSTRACT VI 1前 言 1 1 钢框架住宅的优点及研究意义 1 1 2 钢结构住宅可行性分析 2 1 3 我国钢结构建筑基本情况 3 1 4 钢结构住宅发展前景 3 2 建 筑 设 计 2 1 设计要求 4 2 2 工程简介 4 2 3 建筑防火设计 4 2 4 新技术 新材料的应用 5 2 5 防水做法 5 2 5 1 屋面防水 5 2 5 2 楼面防水 5 2 6 墙 体 5 2 6 1 墙身防潮 5 2 6 2 墙身砌筑 5 2 7 外装修 6 2 8 门窗工程 6 2 9 其 它 6 3 结 构 设 计 3 1 结构方案布置 7 3 1 1 结构形式选择 7 3 1 2 柱网布置 7 II 3 1 3 楼板形式选择 7 3 1 3 材料的确定 8 本工程各结构 构件拟采用的材料如下 8 3 2 楼板计算 8 3 2 1 荷载统计 8 3 2 2 板的设计 11 3 3 1 截面选择 17 3 3 2 选取计算单元 18 3 3 3 荷载计算 18 3 4 内力计算 21 3 4 1 计算简图 21 3 5 内力组合 37 3 6 结构 构件验算 38 3 6 1 框架柱 38 3 6 2 框架梁 采用 Q345 钢 41 3 7 框架连接设计 43 3 7 1 主梁与柱栓焊连接设计 44 3 7 2 柱脚设计 45 3 8 基础设计 53 3 8 1 中柱基础 54 3 8 2 边柱基础 58 3 9 楼梯设计 62 3 9 1 楼梯板设计 62 3 9 2 平台板设计 63 3 9 3 平台梁设计 65 4 施 工 设 计 4 1 工程概况 66 4 1 1 总体概况 66 4 1 2 设计概况 66 III 4 1 3 工程 水文及气象概况 67 4 1 4 施工技术经济条件 67 4 1 5 工程特点 68 4 1 6 工地临时设施 68 1 搭设原则 68 2 临时设施安全要求 68 4 2 施工平面布置 69 4 2 1 施工布置原则 69 4 2 2 平面布置 69 4 3 单位工程施工进度计划 70 4 3 1 施工进度计划 70 4 3 2 划分施工流水段 70 4 3 3 施工工艺流程 71 4 3 4 土方与基础工程施工方案 70 4 3 5 钢结构安装工程 75 1 安装顺序 75 2 安装要点 75 3 安装校正 76 4 构件连接 76 4 3 6 垂直运输和脚手架 76 4 3 7 砌筑工程 77 4 3 8 门窗工程 78 4 3 9 工程量的计算 80 4 4 主要技术组织措施 86 4 4 1 质量保证措施 86 1 质量保证体系 86 2 钢结构的安装 87 3 钢构件的包装及运输 88 4 混凝土工程质量保证措施 88 5 构件加工 89 IV 6 材料运输 89 7 施工现场材料的存放管理 90 8 成品保护措施 90 4 4 2 文明施工措施 90 4 4 3 安全施工措施 90 1 防坠落措施 90 2 安全用电措施 90 3 施工机具安全防护措施 91 4 安全防火措施 92 4 4 4 雨季施工措施 92 4 4 5 高温季节施工技术措施 94 5 结 论 93 谢 辞 95 参 考 文 献 96 V 某事业单位会务中心设计 摘 要 综合运用所学专业知识 进行了 xx 市某事业单位会务中心的建筑设计 结构设计和 施工组织设计 本工程六七层钢框架会务中心设计 采用 U 型 层高为 3 9m 建筑高度为 19 35m 建筑面积约 8900 2 m 建筑设计力求简洁明快 具有时代感并与周围环境相结合 主体采用钢框架结构 钢筋混凝土楼板 首先确定结构方案并进行荷载统计 梁柱截 面选择及刚度验算 然后计算风载作用下的框架内力及恒载 活载作用下的框架内力 经 内力组合后得出构件的最不利组合内力 最后进行梁 柱截面验算 节点设计 楼板 楼 梯配筋计算 绘制施工图 计算竖向荷载效应时采用分层法 计算水平荷载效应时采用 D 值法 在荷载组合时 考虑以可变荷载效应控制的组合和以永久荷载效应控制的组合方式 在活荷载计算过程中 采用满布荷载法 框架节点设计采用栓焊混合连接的方式 基础采 用柱下独立基础 在施工组织设计中 结合建筑 结构情况将各层分为三个流水施工段 关键字 建筑设计 钢框架 内力分析 节点设计 施工组织设计 The Design Of an Institution Conference Center In Ji Nan VI Scheme8 ABSTRACT Based on the professional knowledge for learned the building of an Institution Conference Center in Ji Nan was designed The works include three parts architecture design structure design and construction design This project is residential building of 6 floors steel structure which is located in Jinan a U shaped The height of every story is 3 9m and the height of the whole building is 19 35m The total area is about 8900 2 m Architecture design tries hard for simple and clear which has the ages feels and assort with surroundings environment Steel frame and reinforce concrete floor were used in the structure Firstly the size of the beam and column was determined by the type of the structure and the calculation of the loads Secondly the inner forces of the frame under the wind load the dead load and the living loads were analyzed separately By the combination of the inner forces the most dangerous forces can be got and then the steel beam steel column the frame connections and reinforce concrete floor can be designed After these the drawing can be made In the progress of internal force analysis the vertical forces are calculated by the layer wise method and the horizontal forces are calculated by the D method In the process of the live load calculation full load is used Mixed connection with welding and bolts was used in steel frame and independent foundation under column was adopted In the part of the construction organization design based on the architecture design and structure design construction of each layer was divided into three segments Key Words architecture design steel frame internal force analysis connection design construction organization design 1 前 言 1 1 钢框架住宅的优点及研究意义 钢结构是以钢材为材料做成受力构件的结构 钢结构住宅依其自重轻 基础造价低 适用于软弱地基 安装容易 施工快 周期短 投资回收快 施工污染环境少 抗震性能 好等综合优势而受到各方的重视 钢结构与其他结构 砖混结构 砼结构相比 在使用功能 设计 施工 以及综合经济 方面都具有优势 在商务会所建筑中应用钢结构的优点主要体现在以下几个方面 一 能合理布置功能区间 利用钢材强度高的特点 设计可采用大开间布置 使建筑平面能够合理分隔 灵活方便 创造开放式住宅 而传统结构 砖混结构 砼结构 由于材料性质限制了空间布置的自由 以往开间一般常在 3 2 米 3 4 米 3 6 米 如果过大 就会造成板厚 梁高 柱大 出 现 肥梁胖柱 现象 不但影响美观 而且自重增大 增加造价 二 施工方便 工期短 现浇混凝土需要连续施工 在我国北方地区受到施工季节的影响 钢结构的大部分构件在 工厂生产 运往现场通过焊接或螺栓进行整体组装 可全天候作业 施工现场作业量小 减 少了施工临时用地 与传统建筑材料相比 对周围环境污染小 提高了施工的机械化水平 由于钢结构本身可作为劲性结构承担结构荷载和施工荷载 施工时可以节省支模 拆模的 材料 由此降低成本 大大加快施工速度 资金价值在施工中充分体现 减少资金成本 对开 发商的销售和资金回笼极为有利 根据统计 同样面积建筑物 钢结构比砼结构工期 可 缩短三分之一 而且可节省支模材料 三 自重轻 抗震性能好 相同建筑面积的建筑楼层 钢结构自重轻 根据比较 六层轻钢结构住宅的重量 仅相当 于四层砖混结构住宅的重量 而且钢材具有延性 能比较好的消耗地震带来的能量 所以 抗震性能好 结构安全度高 四 综合造价低 山东建筑大学毕业设计说明书 2 钢结构承载力高 可以实现结构的大开间布置 构件截面小 与混凝土结构和砖混结构相比 自重比较轻 地基的处理比较容易 可以采用天然基础型式 由于基础在工程造价中占有比 重比较大 上部结构重量轻可以降低基础的造价 从而减少整个项目的投资 钢结构施工机 械化高的特点 从另一方面减少了人工费用和模板等其他辅助材料费用 五 符合商务会所产业化和可持续发展的要求 钢结构适宜工厂大批量生产 工业化 商品化程度高 它能将节能 防水 隔热 门窗等 先进的成品集合在一起 实现综合成套应用 将设计 生产 施工安装一体化 提高商务会 所的产业化水平 今后随着城市建设的发展 城市改造需要拆除大量的旧建筑 钢结构比传 统结构的拆除更容易实施 钢材回收利用率高 拆除成本低 污染较小 符合可持续发展的 要求 综上所述 钢结构是适合创新的商务会所结构体系 钢结构可随着人们审美观的不同 使 用功能要求的不同 设计各种造型 尺度 空间的新型房型 生产厂家能高精度 高质量 高速度完成 使建筑物达到既美观又经济的效果 随着高科技的发展 人们的观念与生活方式也将不断更新与变化 对商务会所总体质量的 要求也将不断提高 为此 商务会所设计必然需要考虑与这些不断变化的因素相协调 相 适应 从而出现弹性设计的新天地 而钢结构又是最适合商务会所弹性设计的结构体系 1 2 钢结构商务会所可行性分析 钢结构商务会所建筑是商务会所建筑的一个分支 与砖石结构 钢筋混凝土结构 木 结构一样是商务会所建筑的重要组成部分 它以工厂化生产的钢梁 钢柱为骨架 同时配 以新型轻质 保温 隔热 高强的墙体材料作为围护结构建造而成 其主要承重骨架是由 钢构件或钢管 园管或矩形管 混凝土构件所组成 它在美国 英国等国家的发展应用已 有上百年历史 由于具备其他结构无法比拟的优点 钢结构商务会所已经给商务会所产业 和建筑行业带来了一场深层次的革命 从设计 施工 到一系列新材料的使用都出现了革 命性的变化 因而在国际范围内代表了未来的商务会所发展新模式 东莞嘉华牡丹会 上海绿筑 北京鼎盛长安商务会所等 这些都说明了钢结构商务会 所拥有良好的发展前景 山东建筑大学毕业设计说明书 3 1 3 我国钢结构建筑基本情况 近年来 随着城市建设的发展和高层建筑的增多 我国钢结构发展十分迅速 钢结构 住宅作为一种绿色环保建筑 已被建设部列为重点推广项目 特别是在我国大中城市中 人多 土地资源少 而人们对住宅密度 环境绿地等要求越来越高的情况下 较大范围应 用钢结构商务会所 是我国生产力发展到一定阶段的必然产物 1985 年在上海建造的金沙江大酒店 是第一幢自己设计并使用国产 H 型钢材料制造 和安装的高层钢结构建筑 1996 年 深圳建成了高度 325 米的帝王大厦 是国内第一幢 超高层钢结构大厦 2002 年 3 月 一座高达 18 层 采用 H 型钢建造的钢结构住宅楼在安 徽省马鞍山市动工建设 它是我国住宅产业从钢筋混凝土跨进钢结构模式的重要标志 上 海同时有 6 幢钢结构高层住宅在建设 最终他们将建到 100 米 34 层 这在国内还是首 次 北京住宅也启用了钢结构 位于朝阳区十里堡的晨 光家园 B 区 全部采用 H 型钢钢 梁 钢柱 2002 年 9 月开盘的北京金宸公寓 填补了国内高层住宅钢结构体系建筑的空 白 同时 也标志着我国住宅的开发和建设已步入了全新的住宅钢结构体系时代 1 4 钢结构商务会所发展前景 商务会所产业化是我国商务会所业发展的必由之路 因为这将成为推动我国经济发展 新的增长点 钢结构商务会所体系易于实现工业化生产 标准化制作 而与之相配套的墙 体材料可以采用节能 环保的新型材料 它属绿色环保性建筑 可再生重复利用 符合可 持续发展的战略 因此钢结构体系商务会所成套技术的研究成果必将大大促进商务会所产 业化的快速发展 直接影响着我国商务会所产业的发展水平和前途 目前 国内的建筑业生产效率较低 尚属劳动密集型产业 而钢结构商务会所属于高 技术高效率的产业 加快对钢结构商务会所的研究 将促进建筑业向技术密集型产业转化 并将带动建材 冶金 信息机械尤其是钢铁企业的发展 钢结构商务会所的发展将带动商 务会所施工行业的革新 如果说钢筋混凝土结构的发展使施工从手工业进入了机械化 那 么钢结构的应用就将使商务会所施工实现现代化 钢结构是环保商务会所 钢结构符合 可持续发展概念 山东建筑大学毕业设计说明书 4 2 建 筑 设 计 2 1 设计要求 本工程要求为钢框架结构会务中心楼 建筑设计要求造型美观大方 新颖 色彩搭配 得当 主要功能 住宿 娱乐和会议 按房间功能要求分为大会议室 四个 接待室或 前台 会客室 五个 小会议室 四个 餐厅 文印室 控制室 健身房 咖啡厅 客 房 包括标准间和普通间 建筑造型和装饰方面简单明快 具有时代感 并要注意与周围环境相协调 具体体现 以人为本 的设计理念 建筑物的平面 空间布置要合理 注意消防 交通通风及采光 的相关要求 2 2 工程简介 本工程为 xx 市某事业单位会务中心 建设地点为山东省 xx 市 地上六层 总高 度 13 95m 建筑物长 71 2m 宽 31 8m 总建筑面积约 8900 2 m 以室内地坪作为相对标高m 女儿墙高 0 65 室内外高差 0 45m 层高000 0 3 9m 结构安全等级为二级 耐火等级为二级 抗震设防烈度为六度 建筑使用年限为 50 年 本工程结构形式为钢框架结构 外墙 内墙均为 200 厚加气混凝土 2 3 建筑防火设计 防火间距 本设计中拟建建筑与周围建筑的放火间距均符合 建筑设计防火规范 GBJ16 87 2001 年版 的有关规定 安全疏散 楼梯净宽最小为 1600mm 满足消防疏散要求 根据防火规范要求 所有管井 送排风及排烟井除外 在管线安装完毕后 在每 层楼板处后浇钢筋混凝土上下防水分隔 该处楼板应预留联接钢筋 后浇钢筋混凝土的厚 度和配筋与相邻楼板相同 电缆井 管道井与层间吊顶相连通的孔洞空隙 应以硅酸铝纤 维等不然材料填塞密实 凡穿过防火墙及楼板的各类管道 在管道四周孔隙处用细石混凝土填实 山东建筑大学毕业设计说明书 5 轻钢结构构件喷涂防火隔热涂料 生产厂家产品需满足下列耐火极限要求 轻钢屋面 耐火极限达 0 5 小时 轻钢梁 耐火极限达 1 5 小时 轻钢柱 耐火极限达 2 5 小时 2 4 新技术 新材料的应用 建筑 防水方面采用 SBS 橡胶改性沥青涂膜防水层 性能优越 施工方便 减少 环境污染 水 生活给水管采用 PP R 复合管 排水管采用芯层发泡 UPVC 管 电 采用节能灯 2 5 防水做法 2 5 1 屋面防水 屋面采用卷材防水 涂膜 2mm 厚 由专业防水施工队按规程施工所有防水层 四周均 涂卷至屋面泛水高度 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 管根四周嵌防水胶 与防水层闭和 2 5 2 楼面防水 卫生间加设聚氨脂防水涂层 涂膜厚度为 2mm 分两次涂刷 管根嵌防水胶 地沟内 侧做防水涂层 除注明外 卫生间标高均比相应的楼面低 20mm 通过改变楼面做法来实 现 凡有水湿的房间 楼地面找坡 坡向地漏或排水口 坡度 0 5 1 以不积水为原则 凡管道穿过此类房间均需预埋套管 高出地面 30mm 地面预留风洞 洞边做混凝土砍边 高 100mm 或踢脚高 2 6 墙 体 2 6 1 墙身防潮 做法采用 20 厚 1 2 水泥砂浆加 5 防水剂 只做水平防潮 2 6 2 墙身砌筑 外墙 0 000 以下采用 200 厚加砌混凝土 M5 水泥砂浆砌筑 山东建筑大学毕业设计说明书 6 0 000 以上采用 200 厚加砌混凝土 M5 混合砂浆砌筑 内墙 内隔墙体采用 200 厚加气混凝土 填充墙均砌至梁或板底 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 洞口的上部及下部 施工楼面时 应预留竖向配筋 窗 洞口两 侧预埋 C30 混凝土块锚固窗框 2 7 外装修 本工程室内外装修装饰材料和颜色需通过样品或施工样板 由甲方和建筑师共同 选定 为避免外墙雨水渗漏 外墙抹灰中加适量防水剂 并应保证砌筑石灰粉煤灰加气 混凝土时 砂浆饱满 垂直和水平缝中均不得有漏浆现象并不得有通缝 2 8 门窗工程 本工程门窗按不同材料和用途分别编号 本工程所有门窗选用的玻璃厚度和框料均应满足安全强度要求 其抗风压变形 雨水渗透 空气渗透 平面内变形 保温隔声及耐撞击等性能指标均应符合国家现行产品 标准的规定 框料表面要求光滑平整 门窗 五金配件由厂家提供样品及构造大样 由业主 和 构造师共同商定 2 9 其 它 所有砌体或砌块管道井 风井均采用 20 厚 1 2 水泥砂浆抹面 无法二次抹灰的 管道井 风井均用砌筑砂浆随砌随抹平 压光 屋面排水为女儿墙外排水方式 凡露明铁件均刷防锈漆两度 凡与砌体 混凝土接触的木材表面 均须做防腐处理 所有排水管 含埋设暗管 应加强防锈处理 一层所有外窗均加设铁护栏 楼梯栏杆垂直杆件间净空不应大于 110mm 楼梯处栏杆扶手垂直高度为 1000 mm 顶层栏杆水平段高度为 1200mm 山东建筑大学毕业设计说明书 7 所有窗台高度小于 900mm 时 需设不小于 1050 mm 的护栏 建筑做法参见墙身大样图 3 结 构 设 计 3 1 结构方案选型及布置 3 1 1 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 框架结构形式 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 撑框架结构形式 本工程位于六度抗震设防地区 结构只有六层 高度只有 19 35m 含 女儿墙 满足 高层民用建筑结构技术规范 及 建筑抗震设计规范 的要求 纯框架 形式很容易满足 故采用钢框架结构形式 3 1 2 各层结构平面布置 柱网尺寸首先应尽最大限度的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 布置柱网是要考虑板的厚度 根据以上条件 确定本工程的柱网如下 图 3 1 一单元柱网布置 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要求 自重小和便于施工的原则 还要保证楼 山东建筑大学毕业设计说明书 8 盖的刚度 压型钢板组合楼盖具有结构性能好 施工方便等特点 并且可以有效的减小楼 板的厚度 本工程中板的计算跨度不大 因而板的厚度也不会很厚 体现不出压型钢板组 合楼盖的优势 因而 本工程采用现浇钢筋混凝土楼板 采用 C30 混凝土和 HRB335 级钢 筋 由于 Lo2 Lo1 除走廊外 均采用双向板 2 3 1 3 材料的确定 本工程各结构 构件拟采用的材料如下 框架梁 柱 本工程中框架梁 柱均采用 Q345 钢 材料性能应满足 低合金高强度结构钢 GB T1591 的要求 采用手工焊 E50 系列焊条 满足 低合金焊条 GB T5118 的 要求 自动焊和半自动焊的焊丝应满足 熔化焊用焊丝 GB T14957 的要求 板 板采用 C30 混凝土 采用 HRB335 级钢筋 基础 基础选用 C30 混凝土 采用 HRB335 级钢筋 垫层选用 C15 混凝土 100 厚 3 2 楼板计算 3 2 1 荷载统计 恒荷载标准值 屋面 屋 27 卷材防水膨胀珍珠岩保温层面 棚 35 穿孔铝合金板吸音吊顶 100mm 厚预制或现浇钢筋混凝土屋面板 0 1 25 2 5kN 2 m 1 8 水泥膨胀珍珠岩找坡 2 最薄处 40 厚 0 04 0 162 2 3 5 0 253kN 2 m 30mm 厚 1 3 水泥砂浆 200 双向配筋 6 6m 分格 缝宽 10 油膏嵌缝 4 0 03kN 6 020 2 m 100mm 厚憎水膨胀珍珠岩块保温层 0 10 3 5 0 35kN 2 m 3mm 一层 高聚物改性沥青防水卷材防水层 0 05kN 2 m 满图胶黏剂一层 用量 0 3 0 4kg m 0 004kN 22 m 3mm 一层 高聚物改性沥青防水卷材防水层 0 05kN 2 m 山东建筑大学毕业设计说明书 9 20mm 厚 1 3 水泥砂浆抹平压光 1 1m 分格 0 02 20 0 4 kN 2 m 吊顶及吊挂荷载 0 25 kN 2 m 合计 4 457kN 2 m 楼面 楼面一 除卫生间的其他楼面 楼 36 大理石隔音楼面 棚 35 穿孔铝合金板吸音吊顶 100 厚现浇钢筋混凝土板 0 10 25 2 50 kN 2 m 刷素水泥浆一道 60 厚 CL7 5 陶粒混凝土填充层压实 0 06 24 1 44kN 2 m 刷素水泥浆一道 20 厚 1 2 水泥砂浆找平层压实 0 02 20 0 4 kN 2 m 20 厚磨光大理石板用 YJ 9 大理石胶粘剂粘贴 0 02 28 0 56kN 2 m 吊顶及吊挂荷载 0 25kN 2 m 合计 4 5 kN 2 m 楼面二 卫生间楼面 楼 26 陶瓷锦砖防水 马赛克 楼面 棚 35 穿孔铝合金板吸音吊顶 100 厚现浇钢筋混凝土楼面 0 1 25 2 50kN 2 m 刷素水泥浆一道 20 厚 1 3 水泥砂浆找平 0 02 20 0 4kN 2 m 水乳型橡胶沥青一布 玻纤布 四涂防水层 0 05kN 2 m 40 厚 C20 细石混凝土随捣随抹 0 04 25 1kN 2 m 刷素水泥浆一道 15 厚 1 2 干硬性水泥砂浆 0 015 20 0 30kN 2 m 撒素水泥面 洒适量清水 5 厚 1 1 水泥细砂浆 粘贴陶瓷锦砖 稀水泥浆填缝 0 005 20 0 10kN 2 m 吊顶及吊挂荷载 0 25 kN 2 m 合计 4 6kN 2 m 外墙 200 厚加气混凝土 山东建筑大学毕业设计说明书 10 外墙 34 贴面砖墙面墙面 内墙 8 混合砂浆抹面 踢脚 11 大理石板踢脚 150 高 3 厚 T920 瓷砖胶粘剂贴 8 厚面砖 用 J924 砂质勾缝剂勾缝 0 008 19 8 0 1584kN 2 m 12 厚 1 0 2 2 水泥石灰膏砂浆结合层 0 12 12 1 44kN 2 m 6 厚 1 3 水泥砂浆打底扫毛 0 006 20 2 0 24kN 2 m 刷 ML908 界面处理剂一道 200 厚石灰粉煤灰加气混凝土 0 20 6 5 1 3kN 2 m 刷混凝土界面处理剂一道 8 厚 1 3 水泥砂浆打底扫毛 0 008 20 0 16kN 2 m 8 厚 1 1 6 水泥石灰膏砂浆扫毛 0 008 12 0 096kN 2 m 7 厚 1 0 3 3 水泥石灰膏砂浆压实抹光 0 007 12 0 084kN 2 m 喷内墙涂料 合计 3 3584kN 2 m 内墙 内墙 8 混合砂浆抹面 200 厚石灰粉煤灰加气混凝土 0 20 6 5 1 3kN 2 m 刷混凝土界面处理剂一道 8 厚 1 3 水泥砂浆打底扫毛 2 0 008 20 0 32kN 2 m 8 厚 1 1 6 水泥石灰膏砂浆扫毛 2 0 008 12 0 192kN 2 m 7 厚 1 0 3 3 水泥石灰膏砂浆压实抹光 2 0 007 12 0 168kN 2 m 合计 1 98kN 2 m 活荷载标准值 由 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 查得 楼面 2 0kN 卫生间 2 0kN 2 m 2 m 走廊 2 0kN 楼梯 2 5kN 2 m 2 m 会议室 2 0kN 健身房 4 0kN 2 m 2 m 餐厅 2 5kN 屋面 不上人 0 5kN 2 m 2 m 山东建筑大学毕业设计说明书 11 风荷载 由 荷载规范 查得 按 50 年一遇取值 xx 地区基本风压为 0 45kN 本工程的 2 m 地面粗糙度为 C 类 雪荷载 由 荷载规范 查得 按 50 年一遇取值 xx 地区基本雪压为 0 30kN 2 m 地震作用 根据 建筑抗震设计规范 第 3 1 4 条和 高层民用建筑钢结构技术规程 第 1 0 6 条之规定 本工程为位于 6 度设防 类场地上的丙类建筑 可不进行地震作用计算 但仍 应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施 3 2 2 板的设计 按弹性理论计算 本工程拟采用双向板 局部单向板 肋梁楼盖 结构平面布置如图所示 板采用 100 厚现浇混凝土楼板 混凝土强度等级为 C30 选用 HRB335 钢筋 环境类别为一类 保护 层厚度 15mm B1 B2 图 3 2 板计算简图 3 2 2 1 B1 板设计 荷载设计值 2 15 5 mKNgk 2 0 2mKNqk 2 18 6 2 1mKNgg k 2 8 24 1mKNqq k 山东建筑大学毕业设计说明书 12 2 58 7 2 mKN q gg 2 4 1 2 mKN q q 2 98 8 8 218 6 mKNqgp 2 计算跨度 mml4500 01 02 9000lmm 5 0 0201 ll 3 弯矩计算 跨中最大弯矩为当支座固定时在作用下的跨中弯矩值 与内支座铰支时在作 2 q g 2 q 用下的跨中弯矩值之和 支座最大负弯矩为当内支座固定时作用下的支座弯矩值 qg 混凝土的泊松比取 0 2 22 1 0 040 2 0 0038 7 58 4 5 0 09650 2 0 01741 4 4 59 10mKN m 22 2 0 00380 2 0 04 7 58 4 5 0 01740 2 0 09651 4 4 52 86mKN m 2 1 0 0836 8 98 4 515 21mKN m 1 15 21mKN m 2 2 0 0569 8 98 4 510 35mKN M 2 0mKN M 3 2 2 2 B2 板设计 荷载设计值 2 15 5 mKNgk 2 0 2mKNqk 2 18 6 2 1mKNgg k 2 8 24 1mKNqq k 2 58 7 2 mKN q gg 2 4 1 2 mKN q q 2 98 8 8 218 6 mKNqgp 2 计算跨度 mml4500 01 mml6900 02 0102 0 65ll 3 弯矩计算 22 1 0 03450 2 0 00957 58 4 5 0 0750 2 0 0271 1 4 4 57 87mKN m 22 2 0 00950 2 0 03457 58 4 5 0 0750 2 0 0271 1 4 4 53 71mKN m 2 1 0 0796 8 98 4 514 48mKN m 1 14 48mKN m 山东建筑大学毕业设计说明书 13 2 2 0 0572 8 98 4 510 40mKN m 2 0mKN m 4 配筋计算 h01 002 1002080 100 15481 1003070mmhmm hmm 表 3 1 板 号 m 弯矩值 0 h s s 计算 As筋配 实际 As m19 10800 099 0 1040 948400 8 100 503 m22 86700 0410 0420 979139 8 200 251 m1 15 21810 1620 1780 911687 10 110 714 m2 10 35810 1100 1170 942452 8 100 503 m1 15 21810 1620 1780 911687 10 110 714 B1 m2 0810010 8 200 251 m17 87800 0900 0900 955343 8 100 503 m23 71700 0540 0540 973182 8 200 251 m1 14 48810 1680 1680 916651 10 110 714 m2 10 40810 1180 1180 941455 8 100 503 m1 14 48810 1680 1680 916651 10 110 714 双向板 B2 m2 0810010 8 200 251 由于是双向配筋 两个方向的截面有效高度不同 考虑到短跨方向的弯矩比长跨方向 的大 则 h h h 01 1002080mm 02 1003070mm mm81415100 0 要大于 0 2 且要大于 0 45 19 0 300 27 1 45 0 f f y t 2 1 0 2 1000 80160 s mmA 2 2 0 2 1000 70140 s mmA 2 3 0 2 1000 81162 s mmA 山东建筑大学毕业设计说明书 14 计算结果如上 A 2 1 o c s bhf M s 211 2 211 s o y S h M f 3 2 2 2 裂缝验算 1 B1 板 最大裂缝宽度用式计算 max 1 90 08 eq sk cr ste d c E 对受弯构件 取 1 2 cr 又 2 2 01 tk fN mm 8 eq dmm 52 2 10 s EN mm 1 短边方向 9 10 6 74 1 35 k mKN m 6 2 0 6 74 10 231 1 0 870 87 419 80 k sk s m N mm A h 42 11 100 10005 10 22 te Abhmm 取 4 419 0 0080 01 5 10 s te te A A 01 0 te 2 01 1 1 0 651 1 0 650 535 0 01 231 1 tk tesk f max 5 231 18 1 90 082 1 0 5351 9 200 080 140 3 2 100 01 eq sk cr ste d cmmmm E 满足 2 长边方向 2 86 2 12 1 35 k mKN m 6 2 0 2 12 10 138 7 0 870 87 251 70 k sk s m N mm A h 42 11 100 10005 10 22 te Abhmm 取 4 251 0 0050 01 5 10 s te te A A 01 0 te 2 01 1 1 0 651 1 0 650 158 0 01 138 7 tk tesk f 山东建筑大学毕业设计说明书 15 max 5 138 78 1 90 082 1 0 1581 9 200 080 030 3 2 100 01 eq sk cr ste d cmmmm E 满足 2 B2 板验算 最大裂缝宽度用式计算 max 1 90 08 eq sk cr ste d c E 对受弯构件 取 1 2 cr 又 2 2 01 tk fN mm 8 eq dmm 5 102 s E 1 短边方向 7 87 5 83 1 35 k mKN m 6 2 0 5 83 10 200 0 870 87 419 80 k sk s m N mm A h 42 11 100 10005 10 22 te Abhmm 取 4 419 0 0080 01 5 10 s te te A A 01 0 te 2 01 1 1 0 651 1 0 650 447 0 01 200 tk tesk f max 5 2008 1 90 082 1 0 4471 9 200 080 100 3 2 100 01 eq sk cr ste d cmmmm E 满足 2 长边方向 3 71 2 75 1 35 k mKN m 6 2 0 2 75 10 179 9 0 870 87 251 70 k sk s m N mm A h 42 11 100 10005 10 22 te Abhmm 取 4 251 0 0050 01 5 10 s te te A A 01 0 te 2 01 1 1 0 651 1 0 650 374 0 01 179 9 tk tesk f 山东建筑大学毕业设计说明书 16 max 5 179 98 1 90 082 1 0 3741 9 200 080 070 3 2 100 01 eq sk cr ste d cmmmm E 满足 3 2 2 3 挠度验算 其中 c B pl f 4 0 表中系数 343 9 22 3 10100 2 6 10 12 1121 0 2 c Eh BN mm 1 B1 板 满足 4 3 0 9 8 98 45004500 0 00257103 6422 5 2 6 10200200 l fmmmm 2 B2 板 满足 4 3 0 9 8 98 45004500 0 00237103 3622 5 2 6 10200200 l fmmmm 3 3 框架设计 3 3 1 截面选择 梁 工字形梁的截面高而窄 在主轴平面内截面模量较大 楼板可视为刚性铺板 不必考 虑整体稳定问题 截面只需满足强度 刚度 局部稳定的要求 故本工程中梁截面均采用 工字形截面 并优先选用窄翼缘 H 型钢 HN 系列 其经济性较好 对于简支梁 当容许挠度按确定且承受均布荷载作用时 对于 Q345 钢 其最小400l 高度可按确定 其中 为梁的跨度 15ll 确定了梁的高度之后 若采用 H 型钢 则直接查表即可确定梁的截面 本工程梁的截 面初步选定为 L1 500 200 10 16HN L2 450 200 9 14HN 柱 柱截面一般凭经验来确定 也可以通过过预先假定柱子长细比的方法来实现 对平面 山东建筑大学毕业设计说明书 17 整体性验算时 当不满足时 加适当支撑 以减少计算长度 初步选柱截面为 中柱 400 400 13 21HW 边柱 350 350 12 19HW 3 3 2 选取计算单元 根据设计任务书的要求 可只取一榀框架进行设计 这里取 5 轴线 如图 3 3 所示 框架进行设计 3 3 3 荷载计算 3 3 3 1 恒荷载作用下 屋顶 1 集中荷载 1 边柱 板传力 4 457 4 5 210 03 pKN m 三角形荷载作用时 5 6 27 8 e ppKN m 梯形荷载作用时 01 1 02 4500 0 50 50 326 6900 l l 23 11 1 2 8 25 e ppKN m 11 6 27 4 5 28 25 6 9113 36FKN 女儿墙传力 12 2 02 918 18FKN 梁自重 13 0 75 2 4 50 5 6 9 28 48FKN 1111213 113 36 18 188 48140 02FFFFKN 2 中柱 板传力 21 113 364 457 4 5 2 1 2161 50FKN 梁自重 22 0 75 2 4 50 5 6 9 28 48FKN 山东建筑大学毕业设计说明书 18 22122 161 508 48169 98FFFKN 2 均布荷载 1 第一 三跨 板传力 4 457 4 5 210 03 pKN m 梯形荷载作用时 01 1 02 4500 0 50 50 326 6900 l l 23 11 1 2 8 25 e ppKN m 梁自重 1 0 75 pKN m 1 22 8 250 7517 25 e pppKN m 2 第二跨 梁自重 1 0 5 pKN m 0 5 pKN m 二 标准层 1 集中荷载 1 边柱 板传力 5 15 4 5 211 59 pKN m 三角形荷载作用时 5 7 24 8 e ppKN m 梯形荷载作用时 01 1 02 4500 0 50 50 326 6900 l l 23 11 1 2 9 53 e ppKN m 11 7 24 4 5 29 53 6 9130 92FKN 塑钢窗传力 12 1 8 2 4 4 0 23 46FKN 墙传力 13 9 3 3 1 8 2 4 4 3 35843 45 3 3 1 9860 37FKN 梁自重 14 0 75 2 4 50 5 6 9 28 48FKN 111121314 195 72FFFFFKN 山东建筑大学毕业设计说明书 19 2 中柱 板传力 21 130 925 15 4 5 2 1 2186 54FKN 内墙传力 22 6 9 1 98 3 3 90 4 78 74 2 FKN 梁自重 23 0 75 2 4 50 5 6 9 28 48FKN 2212223 273 76FFFFKN 2 均布荷载 1 第一 三跨 板传力 5 15 4 5 211 59 pKN m 梯形荷载作用时 01 1 02 4500 0 50 50 326 6900 l l 23 11 1 2 9 53 e ppKN m 梁自重 1 0 75 pKN m 墙自重 2 1 98 3 36 54 pKN m 12 22 9 530 756 5426 35 e ppppKN m 2 第二跨 梁自重 1 0 5 pKN m 0 5 pKN m 3 3 3 2 活荷载作用下 一 屋顶 1 集中荷载 1 边柱 板传力 0 5 4 5 21 125 pKN m 三角形荷载作用时 5 0 70 8 e ppKN m 梯形荷载作用时 01 1 02 4500 0 50 50 326 6900 l l 山东建筑大学毕业设计说明书 20 23 11 1 2 0 93 e ppKN m 1 0 7 4 5 20 93 6 912 72FKN 2 中柱 板传力 21 12 720 5 4 5 2 1 218 12FKN 221 18 12FFKN 2 均布荷载 1 第一 三跨 板传力 0 5 4 5 21 128 pKN m 梯形荷载作用时 01 1 02 4500 0 50 50 326 6900 l l 23 11 1 2 0 93 e ppKN m 22 0 931 86 e ppKN m 2 第二跨 0 pKN m 一 标准层 1 集中荷载 1 边柱 板传力 2 0 4 5 24 5 pKN m 三角形荷载作用时 5 2 81 8 e ppKN m 梯形荷载作用时 01 1 02 4500 0 50 50 326 6900 l l 23 11 1 2 3 7 e ppKN m 1 2 81 4 5 23 70 6 950 82FKN 2 中柱 板传力 21 50 822 0 4 5 2 1 272 42FKN 山东建筑大学毕业设计说明书 21 221 72 42FFKN 2 均布荷载 1 第一 三跨 板传力 2 0 4 5 24 5 pKN m 梯形荷载作用时 01 1 02 4500 0 50 50 326 6900 l l 23 11 1 2 3 70 e ppKN m 22 3 77 4 e ppKN m 2 第二跨 0 pKN m 3 3 3 3 风荷载作用下 基本风压为 0 45KN 因结构高度 高宽比略等于 1 5 的框架结构取0 453 9 623 8530Hmm z 1 0 风载体形系数 对于矩形平面 迎风面 0 8 背风面 0 5 s s 风压高度变化系数 可由 荷载规范 查得 z 风压标准值计算公式 0 szz 将风荷载换算为作用在框架每层节点上的集中荷载 由于在左 右风的作用下 迎风 面和背风面的计算面积不同 故要分别计算左风和右风 计算过程如下表 其中 框架节点到室外地面的高度 z 迎风面积 1 A 背风面积 2 A 山东建筑大学毕业设计说明书 22 图 3 4 计算简图 表 3 2 左风荷载计算 层号 z s Z m z KN 0 m A KN w P 61 01 323 851 3150 4522 9517 66 51 01 319 951 2490 4535 125 62 41 01 316 051 1630 4535 123 88 31 01 312 151 0600 4535 121 77 21 01 38 251 000 4535 120 53 11 01 34 351 000 4537 12521 72 3 4 内力计算 3 4 1 计算简图 3 4 1 1 刚度计算 1 柱 1 边柱 350 350 12 19HW 山东建筑大学毕业设计说明书 23 由型钢表查得 54 4030 10 c Imm 对上层柱 55 10 2 06 104030 10 2 13 10 3900 c t EI iN mm l 底层柱 55 10 2 06 104030 10 1 91 10 4350 c b EI iN mm l 2 中柱 400 400 13 21HW 由型钢表查得 54 6690 10 c Imm 对上层柱 55 10 2 06 106690 10 3 53 10 3900 c t EI iN mm l 底层柱 55 10 2 06 106690 10 3 17 10 4350 c b EI iN mm l 梁 1 L1 梁 500 200 10 16HN 由型钢表查得 54 4780 10 b