钢框架结构毕业设计计算书

文天学院2012届本科生毕业设计（论文）1目录1.1工程概况：......................................................12.1选型及结构布置..................................................22.1.1确定楼盖类型..........................................22.1.2建筑及结构布置图..................................32.1.3荷载计算...............................................32.1.4初选确定杆件截面尺寸..................................62.2结构计算简图...................................................92.2.1计算简图.............................................92.3.内力计算......................................................272.3.1框架在竖向力作用下的内力计算.........................272.4.内力组合......................................................322.4.1框架梁内力组合......................................332.4.2框架柱内力组合......................................362.5结构、构件截面验算...........................................362.5.1框架柱截面验算.......................................362.5.2框架横梁验算..........................................512.5.3次梁验算............................................542.6组合楼盖设计.................................................562.6.1楼板设计............................................562.6.2屋面板设计..........................................612.7框架连接设计.................................................662.7.1主梁与柱的连接设计..................................662.7.2次梁与主梁的连接设计................................752.7.3柱脚设计............................................792.7.4柱与柱连接设计......................................832.8基础设计.....................................................842.8.1A柱基础设计.........................................842.8.2B柱基础设计.........................................892.9楼梯设计......................................................932.9.1梯段板的计算..........................................942.9.2平台板的计算..........................................952.9.3平台梁的计算..........................................96参考文献.........................................................................................................................................981.1工程概况：文天学院2012届本科生毕业设计（论文）2⑴、工程名称：腾讯仪表厂二号楼厂房（C方案）设计⑵、建筑面积：3240平方米⑶、结构型式：钢框架结构⑷、总层数为三层，无地下室⑸、抗震设防烈度7度，近震⑹、建筑场地Ⅱ类，基本风压W0=0.402/KNm，基本雪压S0=0.652/KNm，⑺、地面粗糙度B类⑻、层高：首层6.48米，标准层4.5米⑼、钢材等级：主次梁采用热轧H型钢梁（Q235型钢），柱子焊接工字型截面⑽、基础型式：柱下独立基础⑾、地质条件：天然地基，以粉质粘土为持力层，基础埋深1.5米。南京江宁地区地基承载力的特征值kpafak250⑿、建筑物等级：二级⒀、耐火等级：二级2.1选型及结构布置2.1.1确定楼盖类型据《抗震规范》8.1.7条,宜采用压型钢板现浇钢筋砼组合楼板或非组合楼板,目前国内多采用非组合楼板(简支梁类构件楼盖除外)。非组合楼板中的压型钢板只起到施工阶段的模板作用,按施工阶段的两种极限状态要求确定压型钢板几何形状和厚度,可采用国内生产的无齿痕的压型板,不需作防火层(但需防锈,宜采用镀锌板),仅楼板的端部按构造设置圆头栓钉。采用非组合楼盖也给手算带来很大方便,又适应国内发展形势,因此选择采用非组合楼板。根据板的跨度和非组合板的厚度,选择国产压型钢板型号:YX-75-230-690(Ⅱ)。另外,为方便手算,采用主次梁单向板肋形楼盖布置形式。计算时,框架梁在确定截面惯性矩时,对于非组合楼板,由于钢板上的现浇混凝土板和压型钢板结合不够紧密,板的约束很微弱,因此,直接取钢梁的截面惯性矩Ib,不考虑板的影响。文天学院2012届本科生毕业设计（论文）32.1.2建筑及结构布置图建筑平面图1截面表结构布置图22.1.3荷载计算①.屋面荷载计算文天学院2012届本科生毕业设计（论文）4恒载：SBS改性沥青高分子防水卷材一层（三毡四油）2KN/m.401：3水泥砂浆找平层20mm20.4KN/m0.022040厚细石混凝土面层（每两米设一分仓缝）2KN/m96.00.0424保温层200mm2KN/m1.60.2820厚1：3水泥砂浆找平层20.4KN/m0.0220非组合楼盖（压型钢板-选用YX-75-230-690，上混凝土层厚80mm）2KN/m2.500.1025压型钢板总计2.440KN/m6活载：(按照不上人屋面设计取荷载标准值)20.50KN/m②.楼面荷载计算1）生产车间荷载计算恒载：15厚1:2白水泥白石子20.3KN/m0.0155210厚素水泥浆结合层一道20.2KN/m0.0100220厚1：3水泥砂浆找平层20.4KN/m0.0202非组合楼盖（压型钢板-选用YX-75-230-690，上混凝土层厚80mm）压型钢板总计23.58KN/m活载：24.0KN/m20.25KN/m0.015220.18KN/m2.18KN/m0文天学院2012届本科生毕业设计（论文）52）其它房间：i：更衣室、值班室、门厅荷载计算15厚1:2白水泥白石子25×0.015=0.3KN/m210厚素水泥浆结合层一道20×0.010=0.2KN/m220厚1：3水泥砂浆找平层20×0.02=0.4KN/m2非组合楼盖（压型钢板-选用YX-75-230-690，上混凝土层厚80折算厚度100mm）25×0.10=2.50KN/m2压型钢板0.18KN/m2总计3.58KN/m2活载：2.0KN/m2ii：卫生间恒载：瓷面砖150×150×819.8×0.008=0.1584KN/m210厚素水泥浆结合层一道20×0.010=0.2KN/m2高分子卷材一层（三毡四油）0.4KN/m220厚1：3水泥砂浆找平层20×0.02=0.4KN/m2非组合楼盖（压型钢板-选用YX-75-230-690，上混凝土层厚80折算厚度100mm）25×0.10=2.50KN/m2压型钢板0.18KN/m2总计3.84KN/m2活载：2.0KN/m2③.墙体荷载：内外墙采用粉煤灰轻渣空心砌块（390mm×190mm×190mm）8.0kN/3m内墙做法：5厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆粉面20×0.005=0.1KN/m212厚1:1:6水泥石灰膏砂浆打底20×0.012=0.24KN/m2文天学院2012届本科生毕业设计（论文）6外墙做法：（聚苯板保温层）聚合物砂浆10mm20×0.01=0.2KN/m2挤塑聚苯板保温层0.4KN/m220厚1:3水泥砂浆找平层20×0.02=0.4KN/m2④.查表知：主梁自重：1.034KN/m次梁自重：0.654KN/m柱自重：2.283KN/m2.1.4初选确定杆件截面尺寸钢材宜采用碳素结构钢Q235,按照冲击韧性要求并且考虑到焊接,选择Q235C。梁截面形式选热轧H型钢，柱截面选焊接工字型钢。若选择H型钢,则应根据要求从H型钢产品表中确定高宽尺寸及壁厚。对于梁截面,首先应确定梁高hs,根据《钢结构规范》附录A表A.1.1挠度容许值,按表2.1.3确定出hmin,主梁的挠度容许值为[w]/l=1/400,采用Q235C钢,对应的hmin=1/15。次梁的挠度容许值为[w]/l=1/250,采用Q235C钢,对应的hmin为1/24。主梁的跨度为8000mm,次梁的跨度为7500mm,主梁高h≥8000/15=533mm,初步取主梁高为600mm。次梁高h≥7500/24=313mm,初步取次梁高为350mm。再根据简略的梁荷载、内力计算确定出截面抵抗矩WX和腹板宽度,然后查H型钢表确定型号。（1）.计算确定次梁型号。楼面活载为4.0KN/m2,假设楼板厚为100mm以及建筑层做法。次梁间距为4.0m。按次梁为简支梁计算次梁所受荷载标准值为:活载qQ=4.0×4.0=16.0KN/m恒载qg=25×0.10×4.0=10.0KN/m次梁所受荷载设计值为:q=1.2qg+1.4qQ=1.2×16.0+1.4×10.0KN/m=33.2KN/m次梁所受最大弯矩221133.27.5233.488MqlKNM文天学院2012届本科生毕业设计（论文）7次梁所受剪力1133.27.5124.522VqlKN另外,假设梁自重引起的弯矩为0.02M6331.02233.410101054.61.05215xxxcmfMWr3124.5102.85125350wvVmmhtf根据以上条件选择次梁型号,梁主要受弯,因此采用窄翼缘最优。型号为:HN400×200×8×13截面特征为:AS=83.37cm2，Ix=22775cm4，ix=16.53cm，Wx=1139cm3Iy=1735cm4，iy=4.56cm，Wy=173.5cm3(2).计算确定主梁型号。楼板设计成为单向板，因此，主梁主要承受次梁传来的集中荷载。次梁间距为7500mm。主梁间距为8000mm。先按主梁为简支梁计算次梁传来的集中荷载计算：次梁所受荷载标准值为:活载qQ=4.0×4.0=16.0KN/m恒载qg=25×0.10×4.0=10.0KN/m次梁所受荷载设计值为:q=1.2qg+1.4qQ=1.2×16.0+1.4×10.0KN/m=33.2KN/m主梁所受集中力为：p=ql1==33.2×7.5=249KN主梁所受