北京某综合商场钢框架结构毕业设计

1、引 言在此次毕业设计中，设计内容包括建筑设计、结构设计和预算三部分。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。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

2、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、一榀主框架的设计、楼梯的设计、楼板的设计、基础的设计)。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。 第一章 工程概况、工程名称：北京某综合商场钢框架结构设计、建筑面积：18000平方米、结构型式：钢框架结构、总层数为四层，无地下室、抗震设防烈度8度，近震、建筑场地类，基

3、本风压W0=0.45KN/M2 ，基本雪压 S0=0.4KN/M2 ， 、地面粗糙度B类，属甲类建筑。、层高：首层5.4米，标准层5.1米、钢材等级：Q235、Q345型钢或焊接工字型、基础型式：柱下独立基础、地质条件：天然地基，以粉质粘土为持力层，基础埋深2.0米。地基承载力的特征值、建筑物等级：二级、耐火等级：二级第二章 结构布置及计算简图根据房屋使用功能及建筑设计的要求，结构体系选为钢框架支撑体系，横向为框架结构体系，纵向为支撑体系。框架梁均选用工形截面，框架柱选用箱形截面,采用Q235钢。框架柱与框架梁刚接，主梁与次梁铰接。楼板为压型钢板现浇混凝土组合楼板，选用Q235钢，压型钢板型号

4、为YX-75-230-690，其上浇100mm厚C20混凝土。柱脚采用埋入式柱脚，柱下为钢筋混凝土独立基础。2.1、构件截面尺寸（1）框架梁的截面尺寸主梁ZL1：，=700mm 主梁ZL2:次梁： =500mm主梁ZL1选用：主梁ZL2采用：框架次梁选用：（2）框架柱的截面尺寸框架柱选用箱形柱取 壁厚t=20mm2.2、荷载计算（1）、屋面 恒荷载： 0.8厚压型钢板 0.12kN/m2 30mm厚细石混凝土保护层 0.03250.75 kN/m2 三毡四油防水层 0.5kN/m2 20厚1：3水泥砂浆找平层 0.02200.4 kN/m2 平均厚120mm的膨胀珍珠岩保护层 250.12=0

5、.3kN/m2 20厚1：3水泥砂浆找平层 0.02200.4 kN/m2 100厚钢筋混凝土板 250.1=2.5kN/m2 吊顶及吊荷载 0.3 kN/m2 底粉 0.1 kN/m2 总计：5.37 KN/m2 活荷载： 0.5 KN/m2 雪荷载：0.4 KN/m2 （2）、楼面 恒荷载：20厚1：3水泥砂浆找平层 0.02200.4 kN/m2 100厚钢筋混凝土板 0.1252.5 kN/m2 0.8厚压型钢板 0.12kN/m2 吊顶及吊荷载 0.3 kN/m2 底粉 0.1 kN/m2 总计：3.42 KN/m2 活荷载：3.5 KN/m2 （3）、墙体 内墙: 混凝土小型空心砌

6、块 11.80.192.24 kN/m2 内外侧各20mm厚水泥砂浆抹灰 170.022=0.68kN/m2 总计：2.92 kN/m2 外墙: 混凝土小型空心砌块 11.80.192.24 kN/m2 内侧各20mm厚水泥砂浆抹灰 170.02=0.34kN/m2 总计：2.58 kN/m2 女儿墙： 100厚钢筋混凝土板 0.1252.5 kN/m2 20mm厚水泥砂浆抹灰 170.02=0.34kN/m2 总计：2.84 kN/m2 玻璃幕墙： 1 kN/m2（4）、结构自重主梁ZL1自重：181.89.8/1000=1.78 KN/m主梁ZL2自重：240.19.8/1000=2.35

7、KN/m次梁自重：117.259.8/1000=1.15 KN/m钢柱自重：(6060-5656) 7.859.8/1000=3.57 KN/m2.3、计算简图取轴横向框架作为计算单元，则四层荷载：恒荷载 活荷载一三层荷载：恒荷载 活荷载计算简图结构布置第三章 竖向荷载作用下横向框架的内力计算3.1、分配系数计算1234567891011121314151617181920( 4 )( 7)( 6 )( 5 )( 11 )( 12 )( 13 )( 14 )( 15 )( 19 )( 20 )( 21 )( 22 )( 28 )( 27 )(26 )( 24 )( 16 )(9 )( 3 )(

8、 23 )( 17 )( 10 )( 2 )( 18 )( 1)( 25 )( 8 ) 得 = 得 = = 得 = 得 得 = = 得 = = 3.2、荷载计算 固端弯矩计算：以四层AB跨恒载为例计算框架梁固端弯矩为： 计算结果列入表3.1中 表3.1 梁固端弯矩计算位置恒载（KN/m）活载（KN/m）恒载固端弯矩（KN/m）活载固端弯矩（KN/m）AB跨BC跨AB跨BC跨4层43.54.05237.84237.8422.1422.143层27.728.35151.45151.451551552层27.728.35151.45151.451551551层27.728.35151.45151.4

9、51551553.3、用二次分配法计算框架弯矩考虑对称框架在对称荷载作用下，取半框架进行计算，切断的横梁刚度为原来的二倍，恒载作用下，框架的弯矩分配计算见表3.2，弯矩图如图所示。活载作用下，框架的弯矩分配计算见表3.3，弯矩图如图所示。3.4、梁端剪力及柱轴力计算梁端剪力 式中：Vq梁上荷载引起的剪力， Vm梁端弯矩引起的剪力，表3.2 恒载作用下的弯矩分配表3.3 活载作用下的弯矩分配恒载作用下的弯矩图活载作用下的弯矩图 EMBED AutoCAD.Drawing.16 柱轴力 式中：V梁端剪力 P梁上集中力以AB跨四层梁在恒载作用下梁端剪力及柱轴力为例：柱自重：3.575.1=18.21

10、KN 主梁重：1.788.1=14.42KN 次梁重：1.158.1=9.32KN四层梁端弯矩： 四层梁上荷载引起剪力：四层梁端弯矩引起剪力：四层A柱柱顶及柱底轴力：柱顶:柱底:梁端剪力及柱轴力见表3.43.8表3.4 恒载作用下梁端剪力（KN）位置荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨4层176.18176.18-12.571.65163.61188.75177.83174.533层112.18112.18-2.04-0.15110.14114.22112.03112.332层112.18112.18-4.130.33108.05116.31112.51111.8

11、51层112.18112.18-4.230.30107.95116.41112.48111.88位置荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力CD跨DE跨CD跨DE跨CD跨DE跨4层176.18176.18-1.750174.43177.93176.183层112.18112.180.010112.19112.07112.182层112.18112.180.020112.2112.16112.181层112.18112.18-0.020112.16112.18112.18表3.5 活载作用下梁端剪力（KN）位置荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨4层16.416.40.37-

12、0.1516.7716.0316.2516.553层114.82114.82-4.670.38110.15119.49115.2114.442层114.82114.82-3.750.19111.07118.57115.01114.631层114.82114.82-4.720.32110.1119.54115.14114.5位置荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力CD跨DE跨CD跨DE跨CD跨DE跨4层16.416.40.07016.4716.3316.43层114.82114.82-0.030114.79114.85114.822层114.82114.82-0.010114.81114.83114.

13、821层114.82114.82-0.010114.81114.83114.82表3.6 恒载作用下A、B、C、D柱轴力（KN）楼层截面位置主梁重次梁重柱自重A柱轴力4柱顶163.6121.634.66189.9柱底163.6121.634.6618.21208.113柱顶110.1421.634.66344.54柱底110.1421.634.6618.21362.752柱顶108.0521.634.66497.09柱底108.0521.634.6618.21515.31柱顶107.9521.634.66649.54柱底107.9521.634.6619.28668.82楼层截面位置主梁重次梁

14、重柱自重B柱轴力4柱顶188.75177.8328.849.32404.74柱底188.75177.8328.849.3218.21422.953柱顶114.22112.0328.849.32687.36柱底114.22112.0328.849.3218.21705.572柱顶116.31112.5128.849.32972.55柱底116.31112.5128.849.3218.21990.761柱顶116.41112.4828.849.321257.81柱底116.41112.4828.849.3219.281277.09楼层截面位置主梁重次梁重柱自重C柱轴力4柱顶174.53174.43

15、28.849.32387.12柱底174.53174.4328.849.3218.21405.333柱顶112.33112.1928.849.32668.01柱底112.33112.1928.849.3218.21686.222柱顶111.85112.228.849.32948.43柱底111.85112.228.849.3218.21966.641柱顶111.88112.1628.849.321228.84柱底111.88112.1628.849.3219.281248.12楼层截面位置主梁重次梁重柱自重D柱轴力4柱顶177.93176.1828.849.32392.27柱底177.9317

16、6.1828.849.3218.21410.483柱顶112.07112.1828.849.32672.89柱底112.07112.1828.849.3218.21691.12柱顶112.16112.1828.849.32953.6柱底112.16112.1828.849.3218.21971.811柱顶112.18112.1828.849.321234.33柱底112.18112.1828.849.3219.281253.61表3.8 活载作用下A、B、C、D柱轴力（KN）楼层A柱B柱柱轴力柱轴力416.7716.7716.0316.2532.283110.15126.92119.49115

17、.2266.972111.07237.99118.57115.01500.551110.1348.09119.54115.14735.23楼层C柱D柱柱轴力柱轴力416.5516.4733.0216.3316.432.733114.44114.79262.25114.85114.82262.42114.63114.81491.69114.83114.82492.051114.5114.81721114.83114.82721.7第四章 水平地震作用下框架的侧移计算4.1、柱刚度修正系数楼层简图一般层柱底层柱一般层： 底层： 故该框架为规则框架4.2、重力荷载代表值顶层荷载屋面：5.378156

18、.7=24662.80kN女儿墙：2.841.2（8.17+8.110）2=938.56kN 外墙: 2.58(5.1-0.7)（8.17+8.110）2=3126.34kN 内墙：2.92(5.1-0.5)8.14=435.2kN 柱：3.575.185=1547.6kN 主梁：1.78(56.711-16.23)+(818-32.4)+ 2.3516.23=2233.66kN 次梁：1.15(56.711-16.23)+(818-32.4)=1369.34kN 恒载标准值统计：恒载=31758.93kN 活载标准值统计：活载=0.58156.7=2296.35kN 荷载代表值：恒载+0.5

19、活载=31758.93+0.52296.35=32907.12kN二、三标准层荷载楼面：3.428156.7=15707.0kN外墙: 2.58(5.1-0.7)（8.17+8.110）2=3126.34kN 内墙：2.92(5.1-0.5)8.18=870.4kN 柱：3.575.185=1547.6kN 主梁：1.78(56.711-16.23)+(818-32.4)=2119.45kN次梁：1.15(56.711-16.23)+(818-32.4)=1369.34kN 恒载标准值统计：恒载=24740.13kN活载标准值统计：活载=3.58156.7=16074.45kN荷载代表值：恒载

20、+0.5活载=24740.13+0.516074.45=32777.36kN首层荷载楼面：3.428156.7=15707.0kN外墙:2.58(5.4-0.7)（81+56.72）+14.781=2737.99kN 内墙：2.92(5.1-0.5)8.124=2611.2kN 柱：3.575.485=1638.63kN 主梁：1.78(56.711-16.23)+(818-32.4)=2119.45kN次梁：1.15(56.711-16.23)+(818-32.4)=1369.34kN 恒载标准值统计：恒载=22689.7kN活载标准值统计：活载=3.58156.7=16074.45kN荷载

21、代表值：恒载+0.5活载=22689.7+0.516074.45=30726.93kN4.3、横向框架结构自振周期按顶点位移法计算框架基本自振周期按弹性静力方法计算所得到的顶层侧移，计算见表4.1表4.1 横向框架顶点位移计算层次Gi(kN)VGi(kN)Di(N/mm) (mm) (mm)432907.1232907.121.0710630.75264.9332777.3665684.481.0710661.39234.15232777.3698461.841.0710692.02172.76130726.93129188.771.6010680.7480.744.4、横向框架水平地震作用计

22、算此建筑是高度不超过40m且平面和竖向较规则的以剪切变形为主的建筑，故地震作用计算采用底部剪力法查抗震规范，得 结构等效总重力荷载结构总水平地震作用等效的底部剪力标准值 顶点附加水平地震作用系数 取顶点附加水平地震作用 各层水平地震作用标准值计算：以第四层为例 加后， （1）、各层地震作用及楼层剪力各层地震作用及楼层剪力见表4.2。楼层地震作用如图所示，地震作用下楼层剪力如图所示。表4.2 横向框架各层地震作用及楼层地震剪力层数45.120.732907.12681177.380.44612.924612.9235.115.632777.36511326.820.32580.117193.03

23、25.110.532777.36344162.280.2021737.288930.3115.45.430726.93165925.420.098842.839773.14注：表中第四层加入了（2）、各楼层地震剪力最小取值验算各楼层地震剪力最小取值验算见表4.3，满足表4.3 楼层地震剪力最小取值验算层数44612.9232907.121053.0337193.0332777.362101.928930.3132777.363150.7819773.1430726.934134.04注：表中4.5、横向框架侧移计算框架的水平位移可分为两部分：由框架梁弯曲变形产生的位移和柱子轴向变形产生的位移。

24、 由柱子轴向变形产生的位移可忽略不计由框架梁弯曲变形产生的位移可由D值法求得，见表4.4以四层为例： 层间位移： 表4.4 层间位移计算层数层间剪力层间刚度层间位移层高44612.920.004315.10.0254937193.030.006725.10.0211828930.310.008355.10.0144619773.140.006115.40.00611框架的层间相对位移如图所示（，。满足）第五章 框架在水平地震作用下的内力计算5.1、反弯点高度比根据该框架总层数及该层所在层数、梁柱线刚度比k值，且荷载近似倒三角形，查出反弯点高度比y，结果见表5.15.2、框架柱剪力及弯矩计算在水

25、平荷载作用下,框架内力及位移可采用D值法进行简化计算.以四层边柱为例:层间剪力 每柱剪力 弯点高度:柱顶截面处弯矩为 柱底截面处弯矩为 横向框架柱弯矩计算见表5.15.3、框架梁端弯矩、剪力及柱轴力计算以四层AB跨梁为例： 四层边柱轴力：梁端弯矩、剪力及柱轴力计算见表5.2。地震作用下框架梁弯矩、剪力及柱轴力如图所示。 表5.1 横向框柱弯矩计算 楼层柱位层间剪力每柱剪力yyh(m)柱弯矩柱顶柱底4边柱4612.929.1731.0739.550.2601.33149.10 52.60 中柱14.8564.020.3521.80211.27 115.24 3边柱7193.039.1731.07

26、61.670.3601.84201.04 113.47 中柱14.8599.830.4502.30279.52 229.61 2边柱8930.319.1731.0776.560.4502.30214.37 176.09 中柱14.85123.940.4522.31345.79 286.30 1边柱9773.1416.36 1.6099.930.7003.78161.89 377.74 中柱20.44124.850.6053.27265.93 408.26 表5.2 横向框架梁端弯矩、剪力及柱轴力位置AB跨BC跨柱轴力4层8.1149.10105.6031.44105.60105.6026.07

27、-31.445.373层8.1253.64197.3855.68197.38197.3848.74-87.1212.312层8.1327.84287.7075.99287.70287.7071.04-163.1117.261层8.1337.98273.1275.44273.12273.1267.44-238.5525.26位置CD跨DE跨柱轴力4层8.1105.60105.6026.07105.60105.6026.07003层8.1197.38197.3848.74197.38197.3848.74002层8.1287.70287.7071.04287.70287.7071.04001层8.

28、1273.12273.1267.44273.12273.1267.4400水平地震作用下的弯矩图水平地震作用下梁端剪力图水平地震作用下的柱轴力图第六章 内力组合6.1、框架梁内力组合对于本设计,取梁端和跨中三分点作为梁承载力设计的控制截面.因此,梁的最不利组合内力是:梁端截面:、梁跨中截面:梁的内力组合见表6.16.2、框架柱内力组合框架柱取每层柱顶和柱底两个控制截面组合结果见表6.2和表6.3第七章 构件验算7.1、框架梁验算最不利内力的组合: 组合1: 组合2: (1) ZL1的验算1) ZL1的抗弯强度梁的抗弯强度应满足 组合1 组合2 2) ZL1的抗剪强度梁的抗剪强度应满足 组合一

29、组合二3) ZL1的宽厚比验算翼缘部分: 满足要求腹板部分: 满足要求4) ZL1的整体稳定 由于本例中楼板可视为刚性铺板，能够阻止梁上翼缘的侧向失稳，因此梁的整体稳定可不验算。5) ZL1的挠度验算 满足要求(2) ZL2的验算1) ZL2的抗弯强度梁的抗弯强度应满足 组合1 组合2 2) ZL2的抗剪强度梁的抗剪强度应满足 组合一 组合二3) ZL2的宽厚比验算翼缘部分: 满足要求腹板部分: 满足要求4) ZL2的整体稳定 由于本例中楼板可视为刚性铺板，能够阻止梁上翼缘的侧向失稳，因此梁的整体稳定可不验算。5) ZL2的挠度验算 满足要求7.2、框架柱验算（1）、柱的计算长度1) 边柱以底

30、层柱为例: 上端梁线刚度和 柱线刚度 则系数 柱下端与基础为刚接,则 由、可查得:柱计算长度系数为,则此柱计算长度为 2) 中柱以底层柱为例: 上端梁线刚度和 柱线刚度 则系数 柱下端与基础为刚接,则 由、可查得:柱计算长度系数为,则此柱计算长度为 (2) 边柱截面验算框架柱截面采用箱形截面：bh=600600mm , 壁厚：t=20mm，其截面特性: 。此压弯构件的截面为箱形截面,查表得: =1.05, =1.05。 最不利内力的组合: 组合一: 组合二: 1)、强度验算组合一组合二2)、平面内稳定验算 查表(b类截面)得稳定系数:欧拉力: 等效弯矩系数,截面塑性发展系数,则组合一组合二 4

31、)、局部稳定验算(腹板高厚比)组合一内力：应力梯度：腹板的允许高厚比： 高厚比，满足要求。组合二内力：应力梯度：腹板的允许高厚比：高厚比，满足要求。因柱均采用同一截面形式，其它柱段的局稳可不用再计算。（3）、中柱截面验算框架柱截面采用箱形截面：bh=600600mm , 壁厚：t=20mm,其截面特： 。此压弯构件的截面为箱形截面,查表得: =1.05, =1.05。最不利内力的组合: 组合一： 组合二： 1）、强度验算组合一组合二2)、平面内稳定验算 查表(b类截面)得稳定系数:欧拉力: 等效弯矩系数,截面塑性发展系数,则组合一 组合二 4)、局部稳定验算（腹板高厚比）组合一内力：应力梯度：

32、腹板的允许高厚比：高厚比，满足要求。组合二内力：应力梯度：腹板的允许高厚比：高厚比，满足要求。因柱均采用同一截面形式，其它柱段的局稳可不用再计算。7.3、次梁验算次梁与主梁加劲肋采用铰接连接，按简支梁计算。 7.3.1标准层次梁验算(1) 次梁截面特性 次梁截面为HN，其截面特性为：A=112.25，荷载标准值计算图7.1 次梁荷载计算简图恒荷载标准值：活荷载标准值：恒荷载跨中最大弯矩：活荷载跨中最大弯矩：恒荷载支座最大剪力：活荷载支座最大剪力：(3) 次梁的控制内力（用荷载的基本组合）：跨中最大弯矩设计值：支座最大剪力设计值：(4) 强度验算1)抗弯强度验算满足要求。2）抗剪强度验算（5）稳

33、定性验算同理主梁验算，不需进行验算。（6）挠度验算由梁自重及楼板荷载的挠度： 活载引起的挠度： 满足要求。恒、活引起的挠度： ，满足要求。7.3.2 顶层次梁验算(1) 次梁截面特性次梁截面为HN，其截面特性为：A=112.25，(2) 荷载标准值计算恒荷载标准值：活荷载标准值：恒荷载跨中最大弯矩：活荷载跨中最大弯矩：恒荷载支座最大剪力：活荷载支座最大剪力：(3) 次梁的控制内力（用荷载的基本组合）：跨中最大弯矩设计值：支座最大剪力设计值：(4) 强度验算1)抗弯强度验算满足要求。2）抗剪强度验算（5）稳定性验算同理主梁验算，整体稳定性不需验算。局部稳定性验算：翼缘：，满足要求。腹板：，满足要

34、求，不需设置加劲肋。（6）挠度验算由梁自重及楼板荷载引起的挠度： 活载引起的挠度： 满足要求。恒、活引起的挠度： ，满足要求。第八章 节点域设计8.1、节点域稳定性验算按7度及以上抗震设防的结构,箱形截面柱腹板在节点域范围的稳定性应符合 柱在节点域的腹板厚度:梁腹板高度:柱腹板高度:满足箱形型截面柱腹板在节点域范围的稳定性.8.2、节点域抗剪强度验算节点域体积 抗剪强度验算以底层边柱A节点(无震时)为例 合格屈服承载力验算以边柱节点域为例 合格第九章 节点设计9.1、梁柱连接节点设计梁柱连接为刚性连接,梁翼缘与柱采用完全焊透的坡口对接焊缝连接,梁腹板与柱采用单连接板由M24的10.9级高强度螺

35、栓摩擦型连接,摩擦面采用喷砂处理.孔径,预应力设计值,抗滑移系数,.焊条采用E43型,二级焊缝,以底层AB梁和底层B柱连接节点为例,有内力:,梁柱的连接如图所示主梁与柱连接节点图螺栓布置及计算按螺栓布置要求，螺栓至连接板端部，取65mm。c至少取（35为安装缝隙），取., 。设螺栓每排数目；螺栓间距（满足要求）梁翼缘完全焊透的对接焊缝强度 可以梁腹板与柱之间的高强度螺栓连接计算梁翼缘的塑性截面模量故梁腹板与柱的连接螺栓可采用单排，节点可采用常用设计法计算。根据剪力确定高强度螺栓数目：每个高强螺栓的承载力设计值 个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： 个由以上计算可知，高强

36、度螺栓数目满足要求。（4）连接腹板厚度确定1)连接板净截面与梁腹板净截面相等计算t2)根据螺栓间距最大要求确定连接板厚度t综合以上数值，取连接板的厚度为（5）连接板的抗剪强度验算螺栓连接处的连接板净截面面积（6）连接板与柱相连的双面角焊缝抗剪强度：按构造要求：双面角焊缝焊角尺寸取,则有效焊缝长度：双面角焊缝抗剪强度验算：满足要求（7）节点抗震极限承载力验算1)极限受弯承载力可以2)极限受剪承载力腹板净截面面积的极限受剪承载力腹板连接板净截面面积的极限受剪承载力腹板连接高强度螺栓的极限受剪承载力 可以梁柱连接合格9.2、主次梁连接节点设计主次梁连接为铰接连接。腹板连接采用M22高强螺栓，摩擦面采

37、用喷砂处理，预应力设计值,抗滑移系数。以底层主次梁连接节点为例：1层楼面荷载设计值：次梁自重：次梁梁端剪力：螺栓个数取4个，设螺栓采用如下布置：螺栓间距为80mm，螺栓中心至拼接板边缘距离为50mm，拼板尺寸为：。主次梁的连接如图所示主梁与次梁连接节点图（1）螺栓强度验算单个螺栓抗剪强度 螺栓连接承受内力 螺栓受力 可以（2）主梁加劲肋计算：设加劲肋板厚，焊脚 ，支撑加劲肋为14454810mm1)稳定性计算：支座反力 计算截面面积：绕腹板中心线的截面惯性矩：回转半径： 计算长度取梁腹板高： 长细比： 查表（B类截面）得 ，则 可以2)承压强度验算承压面积： 钢材端面承压强度设计值： 可以3)

38、焊缝验算：焊缝计算长度：考虑加劲肋板切角长度60取焊缝截面模量：焊缝受力：强度满足主次梁连接合格第十章 钢柱脚设计本方案柱脚采用刚性连接，由于作用于柱脚的压力和弯矩都比较大且要求较高的连接刚性，本柱脚设计采用外露式刚性柱脚，外露式柱脚的轴力、弯矩直接传给下部混凝土，此时应验算基础混凝土的抗压强度及锚栓的抗拉强度。柱底板的尺寸由底板反力和底板区格边界条件计算确定，当底板压力出现负值时，应有锚栓承受拉力。为使传到基础上的力分布开来，提高柱脚底板的刚度和减小底板的厚度，本设计通过设置加劲肋达到这一要求。 (1) 设计资料钢柱为600 600 20 20mm的箱形柱，腹板采用角焊缝与柱脚底板连接；计算

39、示意图如图10.1：图10.1 刚接柱脚示意图1) 柱脚底板处控制内力2) 计算指标锚栓采用底板厚度：据刚接柱脚构造要求，取，混凝土：采用C30级，轴心抗压强度设计值混凝土强度影响系数。柱与柱脚的连接角焊缝：焊条为E43型系列，手工焊，。(2) 柱脚底板尺寸的确定初定锚栓为4个M24mm, 取 加劲肋板厚支承加劲肋个数个,取 则 底板尺寸： (3) 锚栓计算、底板下混凝土局部受压计算、底板下后浇层抗剪承载力计算1) 锚栓验算 锚栓总有效面积： 第一组控制内力: 则柱脚板底全截面受压。故 受压区长度mm锚栓拉力 满足要求2) 混凝土局部受压计算混凝土局部受压时的强度提高系数：则 满足要求。3)

40、底板下后浇层抗剪承载力计算 ，满足要求。(4) 柱脚底板厚度计算1）板段弯矩在底板的三边支承部分因为基础所受压应力最大，边界条件较不利,因此这部分板承受的弯矩最大。取q=7.66N/mm2。，查表，弯矩系数 ，其板段弯矩 。 2) 柱脚底板板厚度，根据构造要求，柱脚底板厚度不应小于柱中较厚板件的厚度（），且不宜小于30mm,故底板厚度确定为 。(5) 柱与底板的连接焊缝计算1) 柱腹板与底板焊脚尺寸按构造要求：则取焊脚尺寸2) 柱腹板与底板焊缝有效截面积3)柱腹板于底板的连接焊缝计算 综上，柱腹板与底板的角焊缝满足要求。(6) 支承加劲肋的计算1) 加劲肋参数加劲肋采用Q235钢，据构造要求切

41、角 ，加劲肋厚度;(计算简图如图10.2)图10.2 支承加劲肋计算宽度bR2） 验算 满足宽厚比要求。3) 支承加劲肋抗剪计算 满足要求，上式中1.5为剪力扩大系数。4) 支承加劲肋焊缝强度计算则取焊脚尺寸 满足要求。第十一章 基础设计11.1、地圈梁设计基础梁主要承受其上部4700mm高的混凝土砌块的重量，墙厚300mm，采用混凝土加气空心砌块，其容重为6.0kN/m3, 基础梁尺寸初选为bh=300mm600mm,基础梁钢筋采用HRB400(fy=360N/mm2)，混凝土等级采用C30(fc=14.3N/mm2,ft=1.43 N/mm2)。荷载计算砌体传给基础的荷载：基础梁自重：则基

42、础梁计算简图（视为简支梁）：图11.1 基础梁计算简图基础梁的保护层厚度有效高度。(2) 计算基础梁的配筋1) 正截面抗弯配筋计算 （满足） 选用222,。 满足要求。2) 斜截面抗剪配箍计算剪力设计值验算截面尺寸，属于厚腹梁，混凝土强度等级C30，故。则 ，故截面符合要求。验算是否需要计算配置箍筋，故可不进行斜截面受剪承载力计算，但应按构造配置箍筋。箍筋钢筋选用级筋HPB300, 8200。11.2、边柱基础设计天然地基，以粉质粘土为持力层，基础埋深为2米。地基承载力的特征值为220kpa。基础形式为柱下独立基础。钢材为HRB400。设计值 标准值 （1）确定基础底面积先假设基底宽度，经深度

43、修正后的地基承载力特征值为： 中心荷载作用下基础底面积 考虑偏心荷载不利影响，加大基础底面积20% 实际采用基底面积为基础及台阶上的土自重 基底抵抗矩 基底边缘最大与最小应力验算基础底面应力1) 安全2) 满足要求（2）确定基础底板厚度基底净反力取，则系数基础有效高度基础底板厚度 取2级台阶，各厚300mm，则采用实际基础底板厚度。采用实际基础有效高度取，取，则冲切荷载作用面积 受冲切承载力 基础抗冲切强度故基础高度满足要求，不会产生冲切破坏。（3）基础底板配筋柱边截面-处基础底面地基反力设计值柱边截面-处弯矩：选用13 12200，,沿基础底面双向配筋.满足要求.基础剖面图基础平面图11.3

44、、中柱基础设计天然地基，以粉质粘土为持力层，基础埋深为2米。地基承载力的特征值为220kpa。基础形式为柱下独立基础。钢材为HRB335。设计值 标准值 （1）确定基础底面积先假设基底宽度，经深度修正后的地基承载力特征值为： 中心荷载作用下基础底面积 考虑偏心荷载不利影响，加大基础底面积20% 采用正方形基础，基底边长为3.5m。因基底宽度超过3m，地基承载力特征值还需要重新进行宽度修正。地基承载力特征值宽度修正中心荷载作用下基础底面积 考虑偏心荷载不利影响，加大基础底面积20% 实际采用基底面积为基础及台阶上的土自重 基底抵抗矩 基底边缘最大与最小应力验算基础底面应力1) 安全2) 满足要求

45、（2）确定基础底板厚度基底净反力取，则系数基础有效高度基础底板厚度 取2级台阶，各厚400mm，则采用实际基础底板厚度。采用实际基础有效高度取，取，则冲切荷载作用面积 受冲切承载力 基础抗冲切强度故基础高度满足要求，不会产生冲切破坏。（3）基础底板配筋柱边截面-处基础底面地基反力设计值柱边截面-处弯矩：选用15 12290，。 沿基础底面双向配筋。 满足要求。中柱基础如图所示基础剖面图基础平面图第十二章 压型钢板组合楼盖楼板设计组合楼盖选用国产YX-75-230-690()开口型压型钢板,其构件特性为:板厚,一个波距宽度内截面面积,强度设计值.其上浇100mm厚C25混凝土:,. .钢筋采用H

46、PB300, 12.1、楼盖设计12.1.1、楼盖荷载和内力计算(1) 施工阶段恒载：活载：施工阶段内力按弹性计算：以1m宽板条为计算单元：跨中正弯矩 支座负弯矩支座剪力(2) 使用阶段恒载： 活载： 取1m宽板条作为计算单元：跨中正弯矩：按简支单向板计算 支座负弯矩：按固端板计算 支座剪力： 取计算单元宽度为波距：时的内力：正截面跨中弯矩：支座负弯矩： 支座剪力： 12.1.2、楼盖组合板验算组合板的有效高度 施工阶段验算（1）正截面抗弯承载力按一下公式计算：其中，取两者中最小值则：不满足要求，需在施工时设置临时支撑。（2）挠度验算不满足要求。使用阶段验算（1）、正截面抗弯验算 由于，因此组

47、合板的塑性中和轴在混凝土板中：取 正截面抗弯承载力满足要求（2）、斜截面抗剪验算 斜截面抗剪承载力满足要求（3）、跨中正弯矩配筋计算 选用1095 （4）、支座负弯矩配筋计算 选用890 在组合板中，圆柱头焊钉只作为压型钢板与混凝土叠合面之间抗剪能力的储备，按构造取。本结构的板跨为4.05m，所以选用M18的焊钉。压型钢板组合楼盖如图所示 压型钢板组合楼盖12.2、楼板设计12.2.1、楼板荷载和内力计算（1） 施工阶段恒载：活载：施工阶段内力按弹性计算：以1m宽板条为计算单元：跨中正弯矩 支座负弯矩支座剪力（2） 使用阶段恒载： 活载： 取1m宽板条作为计算单元：跨中正弯矩：按简支单向板计算

48、 支座负弯矩：按固端板计算 支座剪力： 取计算单元宽度为波距：时的内力：正截面跨中弯矩：支座负弯矩： 支座剪力： 12.2.2、楼板组合板验算组合板的有效高度 施工阶段验算（1）正截面抗弯承载力按一下公式计算：其中，取两者中最小值则：不满足要求，需在施工时设置临时支撑。（2）挠度验算不满足要求。使用阶段验算（1）、正截面抗弯验算 由于，因此组合板的塑性中和轴在混凝土板中：取 正截面抗弯承载力满足要求（2）、斜截面抗剪验算 斜截面抗剪承载力满足要求（3）、跨中正弯矩配筋计算 选用12100 （4）、支座负弯矩配筋计算 选用890 在组合板中，圆柱头焊钉只作为压型钢板与混凝土叠合面之间抗剪能力的储

49、备，按构造取。本结构的板跨为4.05m，所以选用M18的焊钉。压型钢板组合楼盖如图所示 压型钢板组合楼盖第十三章 楼梯及雨篷梁设计本工程层高均为5.1m,采用两跑楼梯，每跑17步，踏步宽300mm,高150mm,休息平台宽2000mm,梯板宽1950mm。梯段板水平方向跨度为4.8m,采用板式楼梯。采用C25混凝土（fc=11.9N/mm2），梁中纵向受力钢筋选用HRB335，其余钢筋选用HPB300，活载标准值为qk=3.5kN/m2。图2.9.1 楼梯结构平面13.1、楼梯设计13.1.1、梯段板的计算（1） 确定板厚梯段板的厚度为 ，取h=170mm。（2） 荷载计算（取1m宽的板作为计

50、算单元）楼梯斜板的倾斜为 恒荷载踏步重 斜板重 板底抹灰 水磨石面层 恒载标准值 活载标准值 荷载设计值 （3） 内力计算计算跨度 跨中弯矩 （4） 配筋计算受力钢筋选用10110（As=714mm2），分布钢筋选用8300。13.1.2、平台板的计算荷载计算（取1m宽板带计算）恒荷载：平台板自重（假定板厚70mm）板底抹灰 水磨石面层 恒载标准值 活载标准值 荷载设计值 内力计算计算跨度 跨中弯矩 （3） 配筋计算钢筋选用6100（As =283mm2）。13.1.3、平台梁的计算设平台梁截面尺寸200mm350mm。荷载计算梯段板传来 平台板传来 梁自重 梁侧粉刷 恒载标准值 活载标准值

51、荷载设计值 内力计算配筋计算1） 纵向钢筋计算截面按倒L形计算，梁的有效高度 钢筋选用320（As=942mm2）。2） 箍筋计算，需计算配箍。配置8200的箍筋，则斜截面受剪承载力为，满足要求。13.2、雨篷设计13.2.1、雨蓬尺寸采用悬挑的梁式雨蓬，雨蓬尺寸为8.11.8m.采用挑梁式，上面搭10mm厚钢化玻璃板作为雨蓬板，挑梁的间距为1.95m，共需要5根挑梁支撑,2根主梁和1次梁直接挑出1.8m,其余再挑2根。挑梁选用HN5002001016，其截面参数为：=45685，跳梁封端与根部的相垂直梁截面为HN200,节点采用高强熔透焊缝，钢材为Q235。13.2.2、荷载计算（以中间挑梁

52、为准） 恒荷载：玻璃板自重：5（1.95+1.95)0.01=0.195KN/m 挑梁自重： 0.86KN/m 根部梁或端部梁自重： 1.11KN 活荷载：雪荷载： 0.351.8=0.63KN/m13.2.3、内力计算及内力组合 均布荷载组合取 13.2.4、挑梁连接 挑梁与主梁节点采用高强熔透焊缝 上翼缘和腹板交接处“1”点的正应力 “1”点的正应力 “1”点的剪应力 ，满足要求 结 论经过将近四年的基础和专业知识的学习，使我培养了做建筑结构设计的基本能力,并在老师的指导和同学的帮助下，成功地完成了这次的毕业设计课题北京某商场的多层钢框架结构设计。在毕业设计的几个月中，我能根据设计进度的安

53、排，紧密地和本组同学合作，按时按量的完成自己的设计任务。另外,通过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文翻译等，我加深了对建筑规范、规程、手册等相关内容的理解和认识。并巩固了专业基础知识、提高了综合分析和解决问题的能力。同时通过此次毕业设计,我还进一步了解和掌握了word 、Excel、AutoCAD等软件的使用，从而达到了毕业设计的目的与要求。毕业设计是对四年专业知识的一次综合应用、扩充和深化，也是对我们理论运用于实际的一次锻炼。通过毕业设计，我不仅温习了以前在课堂上学习的专业知识，同时我也学习和体会到了建筑结构设计的基本技能和思想。另外,在毕业设计的过程中，我还深深地体会到各种建筑规范的重要

54、性. 这些对我在不久的将来走上工作岗位有着非常大的帮助。因此,在以后的学习和工作中，我一定要不断加强对建筑规范的学习和体会。参考文献(1) 中华人民共和国建设部主编. 钢结构设计规范. 北京: 中国计划出版社, 2003 (2) 中华人民共和国建设部主编. 混凝土结构设计规范. 北京: 中国建筑工业出版社, 2002(3) 中华人民共和国建设部主编. 建筑抗震设计规范. 北京: 中国建筑工业出版社, 2001(4) 中华人民共和国建设部主编. 建筑结构荷载规范. 北京: 中国建筑工业出版社, 2001(5) 中华人民共和国建设部主编. 建筑地基基础设计规范. 北京: 中国建筑工业出版社, 20

55、02(6) 中华人民共和国建设部主编. 高层建筑设计规程. 北京: 中国建筑工业出版社, 2002(7) 王新堂主编. 钢结构设计. 上海: 同济大学出版社, 2003(8) 牟在根主编. 简明钢结构设计与计算. 北京: 人民交通出版社, 2003(9) 周果行主编. 工民建专业毕业设计(第二版). 北京: 中国建筑工业出版社, 1997(10) 梁兴文, 史庆轩主编. 土木工程专业毕业设计指导. 北京: 科学出版社, 2002(11) 吕西林主编. 高层建筑结构(第二版). 武汉: 武汉理工大学出版社, 2003(12) 陈希哲主编. 土力学与地基基础. 北京: 清华大学出版社, 2004(

56、13) 龙驭球、包世华主编. 结构力学. 北京: 高等教育出版社, 2002谢 辞经过几个月的辛勤忙碌，我毕业设计已经临近结束，由于本人经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。 在这里首先要感谢我的导师李建雄老师。李老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料到方案的确定和修改，以及期中检查，后期细部设计，绘图等整个过程中都给予了我悉心的指导。李老师的专业知识水平和治学严谨的态度是我永远学习的榜样，并将对我今后的学习和工作产生重要的影响。 然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我打下扎实的土木工程专业

57、基础知识；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。 最后感谢我的母校内蒙古工业大学四年来对我的大力栽培。原文已完。下文为附加文档，如不需要，下载后可以编辑删除，谢谢！施工组织设计本施工组织设计是本着“一流的质量、一流的工期、科学管理”来进行编制的。编制时，我公司技术发展部、质检科以及项目部经过精心研究、合理组织、充分利用先进工艺，特制定本施工组织设计。工程概况：西夏建材城生活区27#、30#住宅楼位于银川市新市区，橡胶厂对面。本工程由宁夏燕宝房地产开发开发，银川市规划建筑设计院设计。本工程耐火等级二级，屋面防水等级三级，地震防烈度为8度，设计使用年限5

58、0年。本工程建筑面积:27#楼3824.75m2;30#楼3824.75 m2。室内地坪0.00以绝对标高1110.5 m为准，总长27#楼47.28m；30#楼47.28 m。总宽27#楼14.26m；30#楼14.26 m。设计室外地坪至檐口高度18.6 00m，呈长方形布置，东西向，三个单元。本工程设计屋面为坡屋面防水采用防水涂料。外墙水泥砂浆抹面，外刷浅灰色墙漆。内墙面除卫生间200300瓷砖，高到顶外，其余均水泥砂桨罩面，刮二遍腻子；楼梯间内墙采用50厚胶粉聚苯颗粒保温。地面除卫生间200200防滑地砖，楼梯间50厚细石砼1：1水泥砂浆压光外，其余均采用50厚豆石砼毛地面。楼梯间单元

59、门采用楼宇对讲门，卧室门、卫生间门采用木门，进户门采用保温防盗门。本工程窗均采用塑钢单框双玻窗，开启窗均加纱扇。本工程设计为节能型住宅，外墙均贴保温板。本工程设计为砖混结构，共六层。基础采用C30钢筋砼条形基础，上砌MU30毛石基础，砂浆采用M10水泥砂浆。一、二、三、四层墙体采用M10混合砂浆砌筑MU15多孔砖；五层以上采用M7.5混合砂浆砌筑MU15多孔砖。本工程结构中使用主要材料：钢材： = 1 * ROMAN I级钢， = 2 * ROMAN II级钢；砼：基础垫层C10，基础底板、地圈梁、基础构造柱均采用C30，其余均C20。本工程设计给水管采用PPR塑料管，热熔连接；排水管采用UP

60、VC硬聚氯乙烯管，粘接；给水管道安装除立管及安装IC卡水表的管段明设计外，其余均暗设。本工程设计采暖为钢制高频焊翅片管散热器。本工程设计照明电源采用BV2.5铜芯线，插座电源等采用BV4铜芯线；除客厅为吸顶灯外，其余均采用座灯。施工部署及进度计划1、工期安排本工程合同计划开工日期：2004年8月21日，竣工日期：2005年7月10日，合同工期315天。计划2004年9月15日前完成基础工程，2004年12月30日完成主体结构工程，2005年6月20日完成装修工种，安装工程穿插进行，于2005年7月1日前完成。具体进度计划详见附图1（施工进度计划）。2、施工顺序 = 1 * GB2 基础工程工程