目 录第一章 绪论 71.1 钢结构建筑概述 71.1.1 钢结构建筑的分类 71.2 设计规定 81.2.1 工程概况 81.2.2 设计原始资料 8第二章 建筑设计 92.1方案比选 92.1.1纯框架体系 92.1.2支撑框架体系 92.1.3结构形式取 92.2建筑设计 92.2.1平面设计 92.2.2 立面设计 102.2.3 剖面设计 102.2.4 防火设计 10第三章 结构设计及计算 113.1 工程概况 113.2 设计资料 113.2.1 气象资料 113.2.2 抗震设防烈度 113.2.3 材料选用 113.3 结构平面布置 113.3.1 结构平面布置图 113.3.2梁柱截面初选 113.4 楼板设计 163.4.1 楼板荷载 163.4.2 楼板配筋计算 183.5 横向框架在竖向荷载作用下的计算简图及内力计算 213.5.1 横向框架在恒荷载作用下的计算简图 21图3-13恒荷载作用下轴线框架的计算简图 323.5.2 横向框架在活荷载作用下的计算简图 333.5.3 横向框架在恒荷载作用下的内力计算 373.5.4 横向框架在活荷载作用下的内力计算 513.6 横向框架在风荷载作用下的内力和位移计算 613.6.1横向框架在风荷载作用下的计算简图 613.6.2 横向框架在风荷载作用下的位移计算 613.6.3 横向框架在风荷载作用下的内力计算 633.7 横向框架在水平地震作用下的内力和位移计算 713.7.1 重力荷载代表值计算 713.7.2 横向框架的水平地震作用和位移计算 723.7.3 横向框架在水平地震作用下的内力计算 773.8 框架梁柱内力组合 843.8.1 一般规定 843.8.2 框架梁内力组合 843.8.3 框架柱内力组合 843.9 截面验算 1023.10 节点设计 1063.10.1 梁柱节点 1063.10.2 主次梁节点 1083.10.3 框架柱拼接节点 1093.10.4 柱脚设计 1113.11 基础设计 1163.11.1 边柱独立基础设计 1163.11.2 中柱双柱联合基础设计 1203.12 楼梯设计 1223.12.1 楼梯梁设计 1223.12.2 踏步设计 1253.12.3 平台板设计 1263.12.4 平台梁设计 127第四章 PKPM电算结果 1304.1 电算过程 1304.1.1建立平面模型 1304.1.2横载、活载和风载输入 1304.1.3参数输入 1314.2 框架梁内力计算结果与手算结果对比分析 1324.3 框架柱内力计算结果与手算结果对比分析 134致 谢 137参考文献 138成都某工厂钢框架办公楼设计摘要: 本毕业设计为成都某工厂钢框架办公楼,建筑面积约8758.78m2。
根据毕业设计任务书的要求,平面主体结构采用L形,两个矩形(宽16.5m,长23.4m)通过1/4圆弧相连(首层半径为16.5m,二至十层半径为10.5m)室内地面至屋面的高度为33.3m,女儿墙高度1.0 m,室内外高差0.45m采用纯钢框架结构体系,基础采用柱下独立基础与钢筋混凝土结构相比,钢结构有很多优势:强度高,塑性韧性好;重量轻;加工简单;施工周期短等另外钢材材质有均匀性的特点,使钢结构在加工过程中的质量能够得到很好的控制,方便结构设计与计算从结构的安全性能方面来说,钢结构稳定性较好由于框架结构布置灵活,亦可以做成多种规格的房间因此本设计采用了钢框架结构 通过建筑设计确定结构布置形式,构件截面初选之后,选取轴线横向框架进行计算其中主要计算方法包括:竖向荷载作用下的内力采用弯矩二次分配法进行计算;用D值法计算风荷载作用下的内力;用底部剪力法计算水平地震作用下的内力对内力进行组合以便进行截面验算、节点设计以及基础设计等最后,利用 PKPM的结构计算结果验证手算结果的正确性关键词: 钢框架;弯矩二次分配法;D值法;底部剪力法;PKPMDesign of the Steel Frame of a Factory’s Office Building in ChengduAbstract: The graduation project is the Steel Frame of a Factory’s Office Building in Chengdu, and the building area is about8758.78m2. According to the requirements of the graduation design task, the plane main structure is L-shaped, two rectangles (16.5m wide and 23.4m long) are connected by 1/4 arc (the first layer is 16.5m, the radius of two to ten is 10.5m ). Indoor ground to the roof height is 33.3m, parapet height 1.0m, indoor and outdoor height difference of 0.45m. The use of pure steel frame structure system, based on the basis of independent base under the column.Compared with the reinforced concrete structure, steel structure has many advantages: high strength, good plastic toughness; light weight; simple processing; short construction period. Another steel material has the characteristics of uniformity, so that the quality of steel structure in the process can be well controlled to facilitate the structural design and calculation. From the structural safety performance, the stability of the steel structure is better. Due to the flexible structure of the frame, can also be made into a variety of specifications of the room. So the design uses a steel frame structure.Through the architectural design to determine the form of structural arrangements, component section after the primary selection, select the 5 axis horizontal frame to calculate. The main calculation method is as follows: the internal force under the vertical load is calculated by the bending moment quadratic distribution method; the internal force under the wind load is calculated by the D value method; the internal force under the horizontal earthquake is calculated by the bottom shear method. The internal forces to be combined for cross-section checking, node design and basic design. Finally, the results of PKPM are used to verify the correctness of the results.Key words:Steel frame structure; Moment second distribution method; D-value method; Base shear method; PKPM第一章 绪论1.1 钢结构建筑概述1.1.1 钢结构建筑的分类钢结构建筑是指结构体系中主要受力构件是由钢材做成的建筑。
除钢结构建筑之外,还有诸如砌体结构、混凝土结构以及组合结构建筑等按照建筑层数和高度不同,又可将建筑分为单层、多层建筑、高层及超高层建筑1.1.2 钢结构建筑的优点钢结构建筑和其他材料的建筑结构相比,有以下几个优点1. 强度高,自重轻2. 材料均匀,塑性、韧性好,抗震性能优越3. 构件截面较小,有效空间大4. 制造简单,施工周期大幅缩短5. 节能、环保1.1.3 多层民用钢结构建筑的发展现状我国钢结构建筑主要集中于工厂、大跨度体育场馆或高层建筑中,钢结构建筑的应用比例非常低,还不到1%,与部分发达国家钢结构发展有很大的差距多层民用钢结构建筑在我国发展潜力巨大,应用前景十分广阔1.1.4 发展多层民用钢结构建筑需要解决的问题1. 多层钢结构技术及配套体系2. 钢材的防腐、防火问题3. 进一步降低工程造价4. 专业技术人才匮乏,观念有待更新5. 施工管理水平较为落后1.2 设计规定1.2.1 工程概况1.2.2 设计原始资料第二章 建筑设计2.1方案比选 多层钢框架是由钢梁和钢柱以一定的连接方式组成的结构体系,承受建筑物的竖向荷载和水平荷载当建筑物的高度较小时,竖向荷载起控制作用,此时可以取纯钢框架结构体系。
随着高度的增加,水平荷载起控制作用,结构体系既要设置承担竖向荷载的体系,还应设置承担水平荷载的体系,此时可以采用支撑框架体系2.1.1纯框架体系 多层框架结构的杆件类型少,构造简单,易于标准化和定型化,施工周期短由于不设置抗侧力构件,在建筑平面设计中梁和柱的布置有较大的灵活性,可采用较大的柱距来提供较大的使用空间2.1.2支撑框架体系 支撑框架体系即多层框架在一个方向为柱-支撑体系,另一个方向为纯框架体系的混合体系;该种体系是指其中一个方向没有支撑,能够为生产等建筑功能提供充足的空间,又适当考虑了简化设计等规定,特别适用于平面纵向较长,横向较短的建筑物2.1.3结构形式取 本工程建筑结构为10层,高度为33.3m(包括女儿墙为34.3m),纯框架形式构造简单,构件易于工厂化生产,而且能够符合刚度规定,经济性能又优于框架支撑体系,故采用纯框架结构形式2.2建筑设计2.2.1平面设计1. 根据建筑物设计规定。