北京某綜合商場鋼框架結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計.doc

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書引 言在此次畢業(yè)設(shè)計中，設(shè)計內(nèi)容包括建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和預(yù)算三部分。建筑設(shè)計在整個工程設(shè)計中起著主導(dǎo)和先行的作用，著重解決建筑物內(nèi)部各種使用功能和使用空間的合理安排，建筑與周圍環(huán)境，與各種外部條件的協(xié)調(diào)配合，內(nèi)部和外表的藝術(shù)效果，各個細(xì)部的構(gòu)造方式等。創(chuàng)造出既符合科學(xué)性又具有藝術(shù)的生產(chǎn)和生活環(huán)境。結(jié)構(gòu)設(shè)計是土木工程畢業(yè)設(shè)計的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段,是深化、拓寬、綜合教和學(xué)的重要過程,是對大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識的全面總結(jié)。結(jié)構(gòu)計算的目的在于保證所設(shè)計的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在施工和工作過程中能滿足預(yù)期的安全性和使用性要求。在建筑設(shè)計中，通過查找各種資料并結(jié)合自己工程本身的功能和特點初步確定建筑方案。在設(shè)計過程中，要考慮它的使用功能，建筑與結(jié)構(gòu)，建筑與各種設(shè)備等相關(guān)技術(shù)的綜合協(xié)調(diào)，以及如何以更少的材料，勞動力，投資和時間來實現(xiàn)各種要求，使建筑物做到適用，經(jīng)濟(jì)，堅固，美觀。 在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，我通過所學(xué)的基本理論、專業(yè)知識和基本技能進(jìn)行計算和分析(主要包括結(jié)構(gòu)的 布置和選型、一榀主框架的設(shè)計、樓梯的設(shè)計、樓板的設(shè)計、基礎(chǔ)的設(shè)計)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計后期，主要進(jìn)行設(shè)計手稿的電腦輸入和手畫圖和 pkpm 及 autucad 計算出圖。 第一章 工程概況、工程名稱：北京某綜合商場鋼框架結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑面積：18000平方米、結(jié)構(gòu)型式：鋼框架結(jié)構(gòu)、總層數(shù)為四層，無地下室、抗震設(shè)防烈度8度，近震、建筑場地類，基本風(fēng)壓w0=0.45kn/m2 ，基本雪壓 s0=0.4kn/m2 ， 、地面粗糙度b類，屬甲類建筑。、層高：首層5.4米，標(biāo)準(zhǔn)層5.1米、鋼材等級：q235、q345型鋼或焊接工字型、基礎(chǔ)型式：柱下獨立基礎(chǔ)、地質(zhì)條件：天然地基，以粉質(zhì)粘土為持力層，基礎(chǔ)埋深2.0米。地基承載力的特征值、建筑物等級：二級、耐火等級：二級第二章 結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖根據(jù)房屋使用功能及建筑設(shè)計的要求，結(jié)構(gòu)體系選為鋼框架支撐體系，橫向為框架結(jié)構(gòu)體系，縱向為支撐體系?？蚣芰壕x用工形截面，框架柱選用箱形截面,采用q235鋼?？蚣苤c框架梁剛接，主梁與次梁鉸接。樓板為壓型鋼板現(xiàn)澆混凝土組合樓板，選用q235鋼，壓型鋼板型號為yx-75-230-690，其上澆100mm厚c20混凝土。柱腳采用埋入式柱腳，柱下為鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)。2.1、構(gòu)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選用：主梁zl2采用：框架次梁選用：（2）框架柱的截面尺寸框架柱選用箱形柱取 壁厚t=20mm2.2、荷載計算（1）、屋面 恒荷載： 0.8厚壓型鋼板 0.12kn/m2 30mm厚細(xì)石混凝土保護(hù)層 0.03250.75 kn/m2 三氈四油防水層 0.5kn/m2 20厚1：3水泥砂漿找平層 0.02200.4 kn/m2 平均厚120mm的膨脹珍珠巖保護(hù)層 250.12=0.3kn/m2 20厚1：3水泥砂漿找平層 0.02200.4 kn/m2 100厚鋼筋混凝土板 250.1=2.5kn/m2 吊頂及吊荷載 0.3 kn/m2 底粉 0.1 kn/m2 總計：5.37 kn/m2 活荷載： 0.5 kn/m2 雪荷載：0.4 kn/m2 （2）、樓面 恒荷載：20厚1：3水泥砂漿找平層 0.02200.4 kn/m2 100厚鋼筋混凝土板 0.1252.5 kn/m2 0.8厚壓型鋼板 0.12kn/m2 吊頂及吊荷載 0.3 kn/m2 底粉 0.1 kn/m2 總計：3.42 kn/m2 活荷載：3.5 kn/m2 （3）、墻體 內(nèi)墻: 混凝土小型空心砌塊 11.80.192.24 kn/m2 內(nèi)外側(cè)各20mm厚水泥砂漿抹灰 170.022=0.68kn/m2 總計：2.92 kn/m2 外墻: 混凝土小型空心砌塊 11.80.192.24 kn/m2 內(nèi)側(cè)各20mm厚水泥砂漿抹灰 170.02=0.34kn/m2 總計：2.58 kn/m2 女兒墻： 100厚鋼筋混凝土板 0.1252.5 kn/m2 20mm厚水泥砂漿抹灰 170.02=0.34kn/m2 總計：2.84 kn/m2 玻璃幕墻： 1 kn/m2（4）、結(jié)構(gòu)自重主梁zl1自重：181.89.8/1000=1.78 kn/m主梁zl2自重：240.19.8/1000=2.35kn/m次梁自重：117.259.8/1000=1.15 kn/m鋼柱自重：(6060-5656) 7.859.8/1000=3.57 kn/m2.3、計算簡圖取軸橫向框架作為計算單元，則四層荷載：恒荷載 活荷載一三層荷載：恒荷載 活荷載計算簡圖結(jié)構(gòu)布置90第三章 豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力計算3.1、分配系數(shù)計算1234567891011121314151617181920( 4 )( 7)( 6 )( 5 )( 11 )( 12 )( 13 )( 14 )( 15 )( 19 )( 20 )( 21 )( 22 )( 28 )( 27 )(26 )( 24 )( 16 )(9 )( 3 )( 23 )( 17 )( 10 )( 2 )( 18 )( 1)( 25 )( 8 ) 得 = 得 = = 得 = 得 得 = = 得 = = 3.2、荷載計算 固端彎矩計算：以四層ab跨恒載為例計算框架梁固端彎矩為： 計算結(jié)果列入表3.1中 表3.1 梁固端彎矩計算位置恒載（kn/m）活載（kn/m）恒載固端彎矩（kn/m）活載固端彎矩（kn/m）ab跨bc跨ab跨bc跨4層43.54.05237.84237.8422.1422.143層27.728.35151.45151.451551552層27.728.35151.45151.451551551層27.728.35151.45151.451551553.3、用二次分配法計算框架彎矩考慮對稱框架在對稱荷載作用下，取半框架進(jìn)行計算，切斷的橫梁剛度為原來的二倍，恒載作用下，框架的彎矩分配計算見表3.2，彎矩圖如圖所示。活載作用下，框架的彎矩分配計算見表3.3，彎矩圖如圖所示。3.4、梁端剪力及柱軸力計算梁端剪力 式中：vq梁上荷載引起的剪力， vm梁端彎矩引起的剪力，表3.2 恒載作用下的彎矩分配表3.3 活載作用下的彎矩分配恒載作用下的彎矩圖活載作用下的彎矩圖柱軸力 式中：v梁端剪力 p梁上集中力以ab跨四層梁在恒載作用下梁端剪力及柱軸力為例：柱自重：3.575.1=18.21kn 主梁重：1.788.1=14.42kn 次梁重：1.158.1=9.32kn四層梁端彎矩： 四層梁上荷載引起剪力：四層梁端彎矩引起剪力：四層a柱柱頂及柱底軸力：柱頂:柱底:梁端剪力及柱軸力見表3.43.8表3.4 恒載作用下梁端剪力（kn）位置荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力ab跨bc跨ab跨bc跨ab跨bc跨4層176.18176.18-12.571.65163.61188.75177.83174.533層112.18112.18-2.04-0.15110.14114.22112.03112.332層112.18112.18-4.130.33108.05116.31112.51111.851層112.18112.18-4.230.30107.95116.41112.48111.88位置荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力cd跨de跨cd跨de跨cd跨de跨4層176.18176.18-1.750174.43177.93176.183層112.18112.180.010112.19112.07112.182層112.18112.180.020112.2112.16112.181層112.18112.18-0.020112.16112.18112.18表3.5 活載作用下梁端剪力（kn）位置荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力ab跨bc跨ab跨bc跨ab跨bc跨4層16.416.40.37-0.1516.7716.0316.2516.553層114.82114.82-4.670.38110.15119.49115.2114.442層114.82114.82-3.750.19111.07118.57115.01114.631層114.82114.82-4.720.32110.1119.54115.14114.5位置荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力cd跨de跨cd跨de跨cd跨de跨4層16.416.40.07016.4716.3316.43層114.82114.82-0.030114.79114.85114.822層114.82114.82-0.010114.81114.83114.821層114.82114.82-0.010114.81114.83114.82表3.6 恒載作用下a、b、c、d柱軸力（kn）樓層截面位置主梁重次梁重柱自重a柱軸力4柱頂163.6121.634.66189.9柱底163.6121.634.6618.21208.113柱頂110.1421.634.66344.54柱底110.1421.634.6618.21362.752柱頂108.0521.634.66497.09柱底108.0521.634.6618.21515.31柱頂107.9521.634.66649.54柱底107.9521.634.6619.28668.82樓層截面位置主梁重次梁重柱自重b柱軸力4柱頂188.75177.8328.849.32404.74柱底188.75177.8328.849.3218.21422.953柱頂114.22112.0328.849.32687.36柱底114.22112.0328.849.3218.21705.572柱頂116.31112.5128.849.32972.55柱底116.31112.5128.849.3218.21990.761柱頂116.41112.4828.849.321257.81柱底116.41112.4828.849.3219.281277.09樓層截面位置主梁重次梁重柱自重c柱軸力4柱頂174.53174.4328.849.32387.12柱底174.53174.4328.849.3218.21405.333柱頂112.33112.1928.849.32668.01柱底112.33112.1928.849.3218.21686.222柱頂111.85112.228.849.32948.43柱底111.85112.228.849.3218.21966.641柱頂111.88112.1628.849.321228.84柱底111.88112.1628.849.3219.281248.12樓層截面位置主梁重次梁重柱自重d柱軸力4柱頂177.93176.1828.849.32392.27柱底177.93176.1828.849.3218.21410.483柱頂112.07112.1828.849.32672.89柱底112.07112.1828.849.3218.21691.12柱頂112.16112.1828.849.32953.6柱底112.16112.1828.849.3218.21971.811柱頂112.18112.1828.849.321234.33柱底112.18112.1828.849.3219.281253.61表3.8 活載作用下a、b、c、d柱軸力（kn）樓層a柱b柱柱軸力柱軸力416.7716.7716.0316.2532.283110.15126.92119.49115.2266.972111.07237.99118.57115.01500.551110.1348.09119.54115.14735.23樓層c柱d柱柱軸力柱軸力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側(cè)移計算4.1、柱剛度修正系數(shù)樓層簡圖一般層柱底層柱一般層： 底層： 故該框架為規(guī)則框架4.2、重力荷載代表值（1） 頂層荷載屋面：5.378156.7=24662.80kn女兒墻：2.841.2（8.17+8.110）2=938.56kn 外墻: 2.58(5.1-0.7)（8.17+8.110）2=3126.34kn 內(nèi)墻：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 恒載標(biāo)準(zhǔn)值統(tǒng)計：恒載=31758.93kn 活載標(biāo)準(zhǔn)值統(tǒng)計：活載=0.58156.7=2296.35kn 荷載代表值：恒載+0.5活載=31758.93+0.52296.35=32907.12kn（2） 二、三標(biāo)準(zhǔn)層荷載樓面：3.428156.7=15707.0kn外墻: 2.58(5.1-0.7)（8.17+8.110）2=3126.34kn 內(nèi)墻：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 恒載標(biāo)準(zhǔn)值統(tǒng)計：恒載=24740.13kn活載標(biāo)準(zhǔn)值統(tǒng)計：活載=3.58156.7=16074.45kn荷載代表值：恒載+0.5活載=24740.13+0.516074.45=32777.36kn（3） 首層荷載樓面：3.428156.7=15707.0kn外墻:2.58(5.4-0.7)（81+56.72）+14.781=2737.99kn 內(nèi)墻：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 恒載標(biāo)準(zhǔn)值統(tǒng)計：恒載=22689.7kn活載標(biāo)準(zhǔn)值統(tǒng)計：活載=3.58156.7=16074.45kn荷載代表值：恒載+0.5活載=22689.7+0.516074.45=30726.93kn4.3、橫向框架結(jié)構(gòu)自振周期按頂點位移法計算框架基本自振周期按彈性靜力方法計算所得到的頂層側(cè)移，計算見表4.1表4.1 橫向框架頂點位移計算層次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、橫向框架水平地震作用計算此建筑是高度不超過40m且平面和豎向較規(guī)則的以剪切變形為主的建筑，故地震作用計算采用底部剪力法查抗震規(guī)范，得 結(jié)構(gòu)等效總重力荷載結(jié)構(gòu)總水平地震作用等效的底部剪力標(biāo)準(zhǔn)值 頂點附加水平地震作用系數(shù) 取頂點附加水平地震作用 各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計算：以第四層為例 加后， （1）、各層地震作用及樓層剪力各層地震作用及樓層剪力見表4.2。樓層地震作用如圖所示，地震作用下樓層剪力如圖所示。表4.2 橫向框架各層地震作用及樓層地震剪力層數(shù)45.120.732907.12681177.380.44612.924612.9235.115.632777.36511326.820.32580.117193.0325.110.532777.36344162.280.2021737.288930.3115.45.430726.93165925.420.098842.839773.14注：表中第四層加入了（2）、各樓層地震剪力最小取值驗算各樓層地震剪力最小取值驗算見表4.3，滿足表4.3 樓層地震剪力最小取值驗算層數(shù)44612.9232907.121053.0337193.0332777.362101.928930.3132777.363150.7819773.1430726.934134.04注：表中4.5、橫向框架側(cè)移計算框架的水平位移可分為兩部分：由框架梁彎曲變形產(chǎn)生的位移和柱子軸向變形產(chǎn)生的位移。 由柱子軸向變形產(chǎn)生的位移可忽略不計由框架梁彎曲變形產(chǎn)生的位移可由d值法求得，見表4.4以四層為例： 層間位移： 表4.4 層間位移計算層數(shù)層間剪力層間剛度層間位移層高44612.920.004315.10.0254937193.030.006725.10.0211828930.310.008355.10.0144619773.140.006115.40.00611框架的層間相對位移如圖所示（，。滿足）第五章 框架在水平地震作用下的內(nèi)力計算5.1、反彎點高度比根據(jù)該框架總層數(shù)及該層所在層數(shù)、梁柱線剛度比k值，且荷載近似倒三角形，查出反彎點高度比y，結(jié)果見表5.15.2、框架柱剪力及彎矩計算在水平荷載作用下,框架內(nèi)力及位移可采用d值法進(jìn)行簡化計算.以四層邊柱為例:層間剪力 每柱剪力 彎點高度:柱頂截面處彎矩為 柱底截面處彎矩為 橫向框架柱彎矩計算見表5.15.3、框架梁端彎矩、剪力及柱軸力計算以四層ab跨梁為例： 四層邊柱軸力：梁端彎矩、剪力及柱軸力計算見表5.2。地震作用下框架梁彎矩、剪力及柱軸力如圖所示。 表5.1 橫向框柱彎矩計算 樓層柱位層間剪力每柱剪力yyh(m)柱彎矩柱頂柱底4邊柱4612.929.1731.0739.550.2601.33149.10 52.60 中柱14.8564.020.3521.80211.27 115.24 3邊柱7193.039.1731.0761.670.3601.84201.04 113.47 中柱14.8599.830.4502.30279.52 229.61 2邊柱8930.319.1731.0776.560.4502.30214.37 176.09 中柱14.85123.940.4522.31345.79 286.30 1邊柱9773.1416.36 1.6099.930.7003.78161.89 377.74 中柱20.44124.850.6053.27265.93 408.26 表5.2 橫向框架梁端彎矩、剪力及柱軸力位置ab跨bc跨柱軸力4層8.1149.10105.6031.44105.60105.6026.07-31.445.373層8.1253.64197.3855.68197.38197.3848.74-87.1212.312層8.1327.84287.7075.99287.70287.7071.04-163.1117.261層8.1337.98273.1275.44273.12273.1267.44-238.5525.26位置cd跨de跨柱軸力4層8.1105.60105.6026.07105.60105.6026.07003層8.1197.38197.3848.74197.38197.3848.74002層8.1287.70287.7071.04287.70287.7071.04001層8.1273.12273.1267.44273.12273.1267.4400水平地震作用下的彎矩圖水平地震作用下梁端剪力圖水平地震作用下的柱軸力圖第六章 內(nèi)力組合6.1、框架梁內(nèi)力組合對于本設(shè)計,取梁端和跨中三分點作為梁承載力設(shè)計的控制截面.因此,梁的最不利組合內(nèi)力是:梁端截面:、梁跨中截面:梁的內(nèi)力組合見表6.16.2、框架柱內(nèi)力組合框架柱取每層柱頂和柱底兩個控制截面組合結(jié)果見表6.2和表6.3第七章 構(gòu)件驗算7.1、框架梁驗算最不利內(nèi)力的組合: 組合1: 組合2: (1) zl1的驗算1) zl1的抗彎強(qiáng)度梁的抗彎強(qiáng)度應(yīng)滿足 組合1 組合2 2) zl1的抗剪強(qiáng)度梁的抗剪強(qiáng)度應(yīng)滿足 組合一 組合二3) zl1的寬厚比驗算翼緣部分: 滿足要求腹板部分: 滿足要求4) zl1的整體穩(wěn)定 由于本例中樓板可視為剛性鋪板，能夠阻止梁上翼緣的側(cè)向失穩(wěn)，因此梁的整體穩(wěn)定可不驗算。5) zl1的撓度驗算 滿足要求(2) zl2的驗算1) zl2的抗彎強(qiáng)度梁的抗彎強(qiáng)度應(yīng)滿足 組合1 組合2 2) zl2的抗剪強(qiáng)度梁的抗剪強(qiáng)度應(yīng)滿足 組合一 組合二3) zl2的寬厚比驗算翼緣部分: 滿足要求腹板部分: 滿足要求4) zl2的整體穩(wěn)定 由于本例中樓板可視為剛性鋪板，能夠阻止梁上翼緣的側(cè)向失穩(wěn)，因此梁的整體穩(wěn)定可不驗算。5) zl2的撓度驗算 滿足要求7.2、框架柱驗算（1）、柱的計算長度1) 邊柱以底層柱為例: 上端梁線剛度和 柱線剛度 則系數(shù) 柱下端與基礎(chǔ)為剛接,則 由、可查得:柱計算長度系數(shù)為,則此柱計算長度為 2) 中柱以底層柱為例: 上端梁線剛度和 柱線剛度 則系數(shù) 柱下端與基礎(chǔ)為剛接,則 由、可查得:柱計算長度系數(shù)為,則此柱計算長度為 (2) 邊柱截面驗算框架柱截面采用箱形截面：bh=600600mm , 壁厚：t=20mm，其截面特性: 。此壓彎構(gòu)件的截面為箱形截面,查表得: =1.05, =1.05。 最不利內(nèi)力的組合: 組合一: 組合二: 1)、強(qiáng)度驗算組合一組合二2)、平面內(nèi)穩(wěn)定驗算 查表(b類截面)得穩(wěn)定系數(shù):歐拉力: 等效彎矩系數(shù),截面塑性發(fā)展系數(shù),則組合一組合二 4)、局部穩(wěn)定驗算(腹板高厚比)組合一內(nèi)力：應(yīng)力梯度：腹板的允許高厚比： 高厚比，滿足要求。組合二內(nèi)力：應(yīng)力梯度：腹板的允許高厚比：高厚比，滿足要求。因柱均采用同一截面形式，其它柱段的局穩(wěn)可不用再計算。（3）、中柱截面驗算框架柱截面采用箱形截面：bh=600600mm , 壁厚：t=20mm,其截面特： 。此壓彎構(gòu)件的截面為箱形截面,查表得: =1.05, =1.05。最不利內(nèi)力的組合: 組合一： 組合二： 1）、強(qiáng)度驗算組合一組合二2)、平面內(nèi)穩(wěn)定驗算 查表(b類截面)得穩(wěn)定系數(shù):歐拉力: 等效彎矩系數(shù),截面塑性發(fā)展系數(shù),則組合一 組合二 4)、局部穩(wěn)定驗算（腹板高厚比）組合一內(nèi)力：應(yīng)力梯度：腹板的允許高厚比：高厚比，滿足要求。組合二內(nèi)力：應(yīng)力梯度：腹板的允許高厚比：高厚比，滿足要求。因柱均采用同一截面形式，其它柱段的局穩(wěn)可不用再計算。7.3、次梁驗算次梁與主梁加勁肋采用鉸接連接，按簡支梁計算。 7.3.1標(biāo)準(zhǔn)層次梁驗算(1) 次梁截面特性 次梁截面為hn，其截面特性為：a=112.25，(2) 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算圖7.1 次梁荷載計算簡圖恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：恒荷載跨中最大彎矩：活荷載跨中最大彎矩：恒荷載支座最大剪力：活荷載支座最大剪力：(3) 次梁的控制內(nèi)力（用荷載的基本組合）：跨中最大彎矩設(shè)計值：支座最大剪力設(shè)計值：(4) 強(qiáng)度驗算1)抗彎強(qiáng)度驗算滿足要求。2）抗剪強(qiáng)度驗算（5）穩(wěn)定性驗算同理主梁驗算，不需進(jìn)行驗算。（6）撓度驗算由梁自重及樓板荷載的撓度： 活載引起的撓度： 滿足要求。恒、活引起的撓度： ，滿足要求。7.3.2 頂層次梁驗算(1) 次梁截面特性次梁截面為hn，其截面特性為：a=112.25，(2) 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：恒荷載跨中最大彎矩：活荷載跨中最大彎矩：恒荷載支座最大剪力：活荷載支座最大剪力：(3) 次梁的控制內(nèi)力（用荷載的基本組合）：跨中最大彎矩設(shè)計值：支座最大剪力設(shè)計值：(4) 強(qiáng)度驗算1)抗彎強(qiáng)度驗算滿足要求。2）抗剪強(qiáng)度驗算（5）穩(wěn)定性驗算同理主梁驗算，整體穩(wěn)定性不需驗算。局部穩(wěn)定性驗算：翼緣：，滿足要求。腹板：，滿足要求，不需設(shè)置加勁肋。（6）撓度驗算由梁自重及樓板荷載引起的撓度： 活載引起的撓度： 滿足要求。恒、活引起的撓度： ，滿足要求。第八章 節(jié)點域設(shè)計8.1、節(jié)點域穩(wěn)定性驗算按7度及以上抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu),箱形截面柱腹板在節(jié)點域范圍的穩(wěn)定性應(yīng)符合 柱在節(jié)點域的腹板厚度:梁腹板高度:柱腹板高度:滿足箱形型截面柱腹板在節(jié)點域范圍的穩(wěn)定性.8.2、節(jié)點域抗剪強(qiáng)度驗算(1) 節(jié)點域體積 (2) 抗剪強(qiáng)度驗算以底層邊柱a節(jié)點(無震時)為例 合格(3) 屈服承載力驗算以邊柱節(jié)點域為例 合格第九章 節(jié)點設(shè)計9.1、梁柱連接節(jié)點設(shè)計梁柱連接為剛性連接,梁翼緣與柱采用完全焊透的坡口對接焊縫連接,梁腹板與柱采用單連接板由m24的10.9級高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接,摩擦面采用噴砂處理.孔徑,預(yù)應(yīng)力設(shè)計值,抗滑移系數(shù),.焊條采用e43型,二級焊縫,以底層ab梁和底層b柱連接節(jié)點為例,有內(nèi)力:,梁柱的連接如圖所示主梁與柱連接節(jié)點圖(1) 螺栓布置及計算按螺栓布置要求，螺栓至連接板端部，取65mm。c至少?。?5為安裝縫隙），取., 。設(shè)螺栓每排數(shù)目；螺栓間距（滿足要求）(2) 梁翼緣完全焊透的對接焊縫強(qiáng)度 可以(3) 梁腹板與柱之間的高強(qiáng)度螺栓連接計算梁翼緣的塑性截面模量故梁腹板與柱的連接螺栓可采用單排，節(jié)點可采用常用設(shè)計法計算。根據(jù)剪力確定高強(qiáng)度螺栓數(shù)目：每個高強(qiáng)螺栓的承載力設(shè)計值 個根據(jù)梁腹板凈截面面積抗剪承載力的50%確定高強(qiáng)度螺栓數(shù)目： 個由以上計算可知，高強(qiáng)度螺栓數(shù)目滿足要求。（4）連接腹板厚度確定1)連接板凈截面與梁腹板凈截面相等計算t2)根據(jù)螺栓間距最大要求確定連接板厚度t綜合以上數(shù)值，取連接板的厚度為（5）連接板的抗剪強(qiáng)度驗算螺栓連接處的連接板凈截面面積（6）連接板與柱相連的雙面角焊縫抗剪強(qiáng)度：按構(gòu)造要求：雙面角焊縫焊角尺寸取,則有效焊縫長度：雙面角焊縫抗剪強(qiáng)度驗算：滿足要求（7）節(jié)點抗震極限承載力驗算1)極限受彎承載力可以2)極限受剪承載力腹板凈截面面積的極限受剪承載力腹板連接板凈截面面積的極限受剪承載力腹板連接高強(qiáng)度螺栓的極限受剪承載力 可以梁柱連接合格9.2、主次梁連接節(jié)點設(shè)計主次梁連接為鉸接連接。腹板連接采用m22高強(qiáng)螺栓，摩擦面采用噴砂處理，預(yù)應(yīng)力設(shè)計值,抗滑移系數(shù)。以底層主次梁連接節(jié)點為例：1層樓面荷載設(shè)計值：次梁自重：次梁梁端剪力：螺栓個數(shù)取4個，設(shè)螺栓采用如下布置：螺栓間距為80mm，螺栓中心至拼接板邊緣距離為50mm，拼板尺寸為：。主次梁的連接如圖所示主梁與次梁連接節(jié)點圖（1）螺栓強(qiáng)度驗算單個螺栓抗剪強(qiáng)度 螺栓連接承受內(nèi)力 螺栓受力 可以（2）主梁加勁肋計算：設(shè)加勁肋板厚，焊腳 ，支撐加勁肋為14454810mm1)穩(wěn)定性計算：支座反力 計算截面面積：繞腹板中心線的截面慣性矩：回轉(zhuǎn)半徑： 計算長度取梁腹板高： 長細(xì)比： 查表（b類截面）得 ，則 可以2)承壓強(qiáng)度驗算承壓面積： 鋼材端面承壓強(qiáng)度設(shè)計值： 可以3)焊縫驗算：焊縫計算長度：考慮加勁肋板切角長度60取焊縫截面模量：焊縫受力：強(qiáng)度滿足主次梁連接合格第十章 鋼柱腳設(shè)計本方案柱腳采用剛性連接，由于作用于柱腳的壓力和彎矩都比較大且要求較高的連接剛性，本柱腳設(shè)計采用外露式剛性柱腳，外露式柱腳的軸力、彎矩直接傳給下部混凝土，此時應(yīng)驗算基礎(chǔ)混凝土的抗壓強(qiáng)度及錨栓的抗拉強(qiáng)度。柱底板的尺寸由底板反力和底板區(qū)格邊界條件計算確定，當(dāng)?shù)装鍓毫Τ霈F(xiàn)負(fù)值時，應(yīng)有錨栓承受拉力。為使傳到基礎(chǔ)上的力分布開來，提高柱腳底板的剛度和減小底板的厚度，本設(shè)計通過設(shè)置加勁肋達(dá)到這一要求。 (1) 設(shè)計資料鋼柱為600 600 20 20mm的箱形柱，腹板采用角焊縫與柱腳底板連接；計算示意圖如圖10.1：圖10.1 剛接柱腳示意圖1) 柱腳底板處控制內(nèi)力2) 計算指標(biāo)錨栓采用底板厚度：據(jù)剛接柱腳構(gòu)造要求，取，混凝土：采用c30級，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)。柱與柱腳的連接角焊縫：焊條為e43型系列，手工焊，。(2) 柱腳底板尺寸的確定初定錨栓為4個m24mm, 取 加勁肋板厚支承加勁肋個數(shù)個,取 則 底板尺寸： (3) 錨栓計算、底板下混凝土局部受壓計算、底板下后澆層抗剪承載力計算1) 錨栓驗算 錨栓總有效面積： 第一組控制內(nèi)力: 則柱腳板底全截面受壓。故 受壓區(qū)長度mm錨栓拉力 滿足要求2) 混凝土局部受壓計算混凝土局部受壓時的強(qiáng)度提高系數(shù)：則 滿足要求。3) 底板下后澆層抗剪承載力計算 ，滿足要求。(4) 柱腳底板厚度計算1）板段彎矩在底板的三邊支承部分因為基礎(chǔ)所受壓應(yīng)力最大，邊界條件較不利,因此這部分板承受的彎矩最大。取q=7.66n/mm2。，查表，彎矩系數(shù) ，其板段彎矩 。 2) 柱腳底板板厚度，根據(jù)構(gòu)造要求，柱腳底板厚度不應(yīng)小于柱中較厚板件的厚度（），且不宜小于30mm,故底板厚度確定為 。(5) 柱與底板的連接焊縫計算1) 柱腹板與底板焊腳尺寸按構(gòu)造要求：則取焊腳尺寸2) 柱腹板與底板焊縫有效截面積3)柱腹板于底板的連接焊縫計算 綜上，柱腹板與底板的角焊縫滿足要求。(6) 支承加勁肋的計算1) 加勁肋參數(shù)加勁肋采用q235鋼，據(jù)構(gòu)造要求切角 ，加勁肋厚度;(計算簡圖如圖10.2)圖10.2 支承加勁肋計算寬度br2） 驗算 滿足寬厚比要求。3) 支承加勁肋抗剪計算 滿足要求，上式中1.5為剪力擴(kuò)大系數(shù)。4) 支承加勁肋焊縫強(qiáng)度計算則取焊腳尺寸 滿足要求。第十一章 基礎(chǔ)設(shè)計11.1、地圈梁設(shè)計基礎(chǔ)梁主要承受其上部4700mm高的混凝土砌塊的重量，墻厚300mm，采用混凝土加氣空心砌塊，其容重為6.0kn/m3, 基礎(chǔ)梁尺寸初選為bh=300mm600mm,基礎(chǔ)梁鋼筋采用hr