您好,欢迎访问三七文档
当前位置:首页 > 商业/管理/HR > 项目/工程管理 > 北京某商场多层钢框架结构设计
前言毕业设计是专业学习的总结性作业,是综合性和实践性极强的最后一个教学环节,是理论与实际相结合的训练阶段;是我们运用所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构等设计的重要实践过程,毕业设计使理论知识更加系统、更加完整。同时,它培养我们的独立工作能力(包括应用规范、手册、查阅资料、设计计算、撰写论文及科学研究等方面)和绘图技能,并提高我们综合分析、解决问题的能力。是一个全面的提高和锻炼过程。本人的毕业设计题目为《北京某商场多层钢框架结构设计》。在毕设前期,我温习了《结构力学》、《钢结构设计原理》、《建筑结构抗震设计》等知识,并借阅了《钢结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》、《建筑结构荷载规范》等规范。在毕设中期,我通过所学的基本理论知识和基本技能进行建筑、结构设计。在毕设后期,主要进行计算书的电脑输入,并得到了导师的悉心指导.钢框架结构是一种常用的钢结构形式,其优点是可采用较大的柱距和提供较大的使用空间,建筑平面布置灵活,能适应多种类型的使用功能,结构简单,构件易于标准化和定型化,施工速度快。因而目前广泛应用于多层的办公楼、旅馆及商场等建筑。通过这一次对钢框架结构的设计,使我能够更好的将所学的基本理论及专业知识应用到实际工作中去,为我将来走上工作岗位打下了坚实的基础。钢框架结构设计的计算工作量很大,在计算过程中以手算为主,辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。-2-内容摘要本设计主要进行了结构方案中横向框架④号轴框架的结构设计。在确定框架布局之后,先计算了竖向荷载(恒载及活荷载)作用下的结构内力,接着进行了重力荷载代表值的计算,然后利用顶点位移法求出自震周期,进而按底部剪力法计算横向框架水平地震作用,接着求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。接着进行内力组合,找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果进行计算并绘图。此外还进行了结构方案中的基础设计、节点设计、楼板设计、楼梯设计。关键词:框架结构设计抗震设计内力组合AbstractThepurposeofthedesignistodothestructuredesigninthelongitudinalframesofaxis4.Whenthedirectionsoftheframesisdetermined,firstlythedeterminationoftheinternalforceunderthedeadandliveloadsiscalculated,Thentheweightofeachflooriscalculated.Thenthevibratecycleiscalculatedbyutilizingthepeak-displacementmethod,thenmakingtheamountofthehorizontalseismicforcecanbegotbywayofthebottom-shearforcemethod.Theseismicforcecanbeassignedaccordingtotheshearingstiffnessoftheframesofthedifferentaxis.Thentheinternalforce(bendingmoment,shearingforceandaxial-3-force)inthestructureunderthehorizontalloadscanbeeasilycalculated.ThenthecombinationofinternalforcecanbemadebyusingtheExcelsoftware,whosepurposeistofindoneorseveralsetsofthemostadverseinternalforceofthewalllimbsandthecoterminousgirders,whichwillbethebasisofprotractingthereinforcingdrawingsofthecomponents.Thedesignofthefoundation、thenode、thebuildingplankandthestairsisalsobeapproachedbycalculatingtheinternalforceKeywords:frames,structuraldesign,anti-seismicdesign,internalforcecombination-4-目录第一部分:工程概况…………………………………………………………7第二部分:结构布置及计算简图…………………………………………8构件截面尺寸……………………………………………………………………8荷载计算…………………………………………………………………………9计算简图…………………………………………………………………………10第三部分:竖向荷载作用下横向框架的内力计算……………………12分配系数计算……………………………………………………………………12荷载计算…………………………………………………………………………13用二次分配法计算框架弯矩……………………………………………………14梁端剪力及柱轴力计算…………………………………………………………14第四部分:水平地震作用下框架的侧移计算………………………24柱刚度修正系数…………………………………………………………………24重力荷载代表值…………………………………………………………………25横向框架结构自振周期…………………………………………………………25横向框架水平地震作用计算……………………………………………………26横向框架侧移计算………………………………………………………………29第五部分:框架在水平地震作用下的内力计算………………………30反弯点高度比……………………………………………………………………30框架柱剪力及弯矩计算…………………………………………………………30框架梁端弯矩、剪力及柱轴力计算……………………………………………31-5-第六部分:内力组合…………………………………………………………35框架梁内力组合…………………………………………………………………35框架柱内力组合…………………………………………………………………36第七部分:构件验算…………………………………………………………43框架梁验算………………………………………………………………………43框架柱验算………………………………………………………………………44第八部分:节点域设计………………………………………………………52节点域稳定性验算………………………………………………………………52节点域抗剪强度验算……………………………………………………………52第九部分:节点设计…………………………………………………………53梁柱连接节点设计………………………………………………………………53主次梁连接节点设计……………………………………………………………58第十部分:钢柱脚设计………………………………………………………61边柱柱脚设计……………………………………………………………………61中柱柱脚设计……………………………………………………………………63第十一部分:基础设计………………………………………………………64边柱基础设计……………………………………………………………………64中柱基础设计……………………………………………………………………69第十二部分:压型钢板组合楼盖设计……………………………………73荷载和内力计算…………………………………………………………………74-6-组合板验算………………………………………………………………………75跨中正弯矩配筋计算……………………………………………………………76支座负弯矩配筋计算……………………………………………………………76第十三部分:楼梯设计………………………………………………………77楼梯梁设计………………………………………………………………………77平台梁设计………………………………………………………………………79第十四部分:结论……………………………………………………………82致谢……………………………………………………………83主要参考文献………………………………………………84外文资料翻译………………………………………………85-7-1、工程概况⑴、工程名称:北京某商场多层钢框架结构设计⑵、建筑面积:10560平方米⑶、结构型式:钢框架结构⑷、总层数为五层,无地下室⑸、抗震设防烈度8度,近震⑹、建筑场地Ⅱ类,基本风压W0=0.45KN/M2,基本雪压S0=0.4KN/M2,⑺、地面粗糙度B类,属甲类建筑。⑻、层高:首层4.2米,标准层3.6米⑼、钢材等级:Q235、Q345型钢或焊接工字型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2.0米。地基承载力的特征值kpafak250⑿、建筑物等级:二级⒀、耐火等级:二级-8-2、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。框架梁柱均选用工形截面,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,压型钢板型号为YX-75-230-690,其上浇80mm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:15/1(bh~53.0)12/1l~67.0次梁:20/1(bh~4.0)15/1l~53.0故横向框架梁选用:2012300588纵向框架主梁选用:1811300488纵向框架次梁选用:1811300488(2)框架柱的截面尺寸框架柱选用:2113400400验算:8.056.0235105.219/105.41064/23AfP满足-9-2.2、荷载计算(1)、屋面恒荷载:SBS防水层4mm0.1KN/m2找平层20mm200.02=0.4KN/m2保温层200mm80.2=1.6KN/m2楼板100mm250.1=2.5KN/m2总计:4.6KN/m2活荷载:0.5KN/m2雪荷载:0.4KN/m2(2)、楼面恒荷载:大理石地面100mm200.1=0.2KN/m2焦渣层100mm180.1=1.8KN/m2楼板100mm250.1=2.5KN/M2总计:6.3KN/m2活荷载:3.5KN/m2(3)、墙面岩棉夹心板100mm1KN/m2(4)、其他风荷载:0.45KN/m2横向钢梁自重:0.1579.8=1.5KN/m-10-纵向钢梁自重:0.1299.8=1.3KN/m钢柱自重:0.1729.8=1.7KN/m2.3、计算简图取④轴横向框架作为计算单元,则五层荷载:mKNq/8.408)5.06.4(1一~四层荷载:mKNq/4.788)5.33.6(2计算简图如图所示计算简图11首层平面图123、竖向荷载作用下横向框架的内力计算3.1、分配系数计算EElEIix14750081180000)20()20(EElEIiy560009.06.3224000)21()21(123456789101112131415161718192021222324(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(20)(21)(22)(23)(24)(25)(26)(27)(28)(29)(30)(31)(32)(33)(34)(35)13得725.056000147500147500)20(EEE275.056
本文标题:北京某商场多层钢框架结构设计
链接地址:https://www.777doc.com/doc-6358314 .html