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1、前 言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，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。毕业设计题目为都市钢结构商场。在毕业设计前期，我温习了钢结构设计原理结构力学、钢筋混凝土、建筑结构抗震设计等知识，并查阅了结构抗震规范、混凝土规范、荷载规范等规范。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。本组全体成员齐心协力、互助合作，发挥了积极合作的团队精神。在毕业设计后期，主要进行设计手稿的电子排版整理，并得到老师的审批和指正，使我圆满地完成了设计任务，在此我表示衷心的感谢。毕业设计的几个月里，在指导老师的
2、帮助下，经过资料查阅、设计、计算、论文撰写以及外文的翻译，使我加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解，巩固了专业知识，提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了各种建筑制图软件，以及多种结构设计软件。以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。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，难免有不妥和疏漏之处，敬请各位老师批评指正。都市钢结构商场设计摘 要本设计为钢结构超市，其符合建筑发展的趋势并具有现实实用意义。本设计符合现代商店建筑设计的理论和规范，突出“以人为本”的理念，采用大空间结构布置，选用钢框架结构体系，具有平面布
3、置灵活，实用性强，经济合理等特点。在满足近期使用功能的同时，兼顾今后的改扩建，从结构上做到主辅分开而又相辅相成，并保证了交通的合理性与防火要求。钢结构建筑的发展水平已成为衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志，现在我们迎来了钢结构发展的又一次高峰，这是人类向更高、更快、更强的建筑目标走出的重要一步。因此，能把钢结构设计作为自己的毕业设计，倍感意义重大。关键词：框架结构 ；钢结构；商场City Steel Market DesignAbstractThe design of steel structure for supermarket, which conforms to the devel
4、oping tendency of architecture and has practical significance in reality. The design conforms to the modern design of store buildings theory and normative, highlight the people-oriented concept, using a large space structural layout, selection of the steel frame structure with flat, flexible arrange
5、ment, strong practicability, reasonable economy characteristics. In the near future to meet the functional use at the same time, both the expansion and modification in the future, from the structure to accomplish advocate complementary apart and complement each other, and ensure the traffic of ratio
6、nality and fire protection requirements.The development of steel construction level has become a measure of a country or region economy the important sign of level of development, now we ushered in the development of steel structure and a peak, it is human to a higher, faster, stronger construction
7、target an important step. Therefore, the steel structure design as his graduation design, very significant.Keywords: frame structure; steel structure; shopping mall目 录前言I摘要 AbstractII目录III第1章 绪 论11.1 课题背景11.2 我国钢结构建筑设计概况11.3 钢结构建筑特征21.4 本文主要研究内容4第2章 设计任务书52.1 设计条件52.2 设计要求52.3 设计内容及深度52.4 技术条件6第3章 建
8、筑设计73.1 总平面设计73.2 平面图设计73.3 剖面设计83.4 立面设计8第4章 结构设计104.1 荷载计算及结构布置104.2 框架初步设计及内力计算124.2.1 结构布置及结构计算简图的确定：124.2.2 杆件线刚度计算：134.2.3 竖向荷载汇计144.2.4 水平荷载汇计174.2.5 D值法计算框架结构在水平荷载作用下的内力184.2.6 分层法计算框架结构在竖向荷载作用下的内力224.2.7 内力组合304.3 非组合楼板验算354.3.1 压型钢板验算354.3.2 钢筋砼楼板配筋计算364.4 结构构件验算394.4.1框架柱验算394.4.2框架梁验算414
9、.4.3次梁设计424.4.4框架连接设计504.5 楼梯验算56第5章 基础设计585.1 工程地质资料：585.1.1地层及岩性585.1.2地下水 585.1.3地基承载力特征值585.2 确定基础方案585.3 确定基础埋深585.4 地基承载力设计值585.5 地基尺寸设计595.6 验算基础底面应力595.7 基础底板厚度605.8 软弱下卧层强度验算625.8.1边柱设计635.8.2中柱设计635.9 连梁设计64参考文献66附录67致 谢69- 68 -都市钢结构商场设计第1章 绪论1.1 课题背景自20世纪90年代至今，我国钢材产量持续多年世界第一，2004年的产量达到2亿
10、多吨。钢材的质量和钢材的规格已能满足建筑钢结构的要求，国家也相继出台了多项鼓励建筑用钢政策，1997年由建设部颁发的中国建筑技术政策（19962010）中，就明确提出了发展钢结构的要求，这使得钢结构行业步入快速发展期。钢材是一种高强度、高性能的绿色环保材料，具有很高的再循环利用价值。钢结构的选用可以解决上述环保问题，成为绿色环保建筑的佼佼者。目前钢结构的发展日新月异，规模更大，技术更新，呈现出数百年来未曾有过的兴旺景象，被称为建筑行业的朝阳产业。当前，钢结构的发展水平已成为衡量一个国家或地区的经济发展水平的重要标志。现在，我们迎来了20世纪5060年代前苏联经济援助下的第一次钢结构发展初盛期之
11、后的又一次发展高峰。尽管我国钢结构发展迅猛，但主要集中应用于工业厂房、大跨度或超高层建筑中，钢结构建筑在全部建筑中的应用比例还非常低，不到1%，而美国、瑞典、日本等国的钢结构房屋面积已达到总建筑面积的40%左右。我国建筑用钢在钢材总产量中的比例也很低，为20%30%，低于发达国家的45%55%，而且我国绝大多数建筑用钢是用于钢筋混凝土结构和砌体结构中的钢筋，钢结构用钢（板材、型材等）还不到建筑用钢的2%。因此，我国钢结构还是一个很年轻的行业，总体水平与西方发达国家相比，仍有较大的差距。总之，21世纪将是钢结构的世纪。土木工程最初是土和木，而后是砖和混凝土，现在发展到钢筋混凝土结构、钢结构，这是
12、科学技术发展的必然，也是土木工程本身的进步。就建筑结构来讲，确实要进入以金属结构为主的世纪了。1.2 我国钢结构建筑设计概况建筑自人类产生以来都是人们生活的重要组成部分，但在很长时间里运用的都是石材，木材等。随着科技的发展新型材料的运用越来越广泛，其中钢材是其中普遍采用的一种。而以钢结构为主体的建筑是现代空间结构发展的主流，钢结构建筑与钢筋混凝土，砌体，木结构建筑相比有一定的差别，钢结构建筑 通常由型钢、钢管、钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，有的还用钢铰线、钢丝绳（束）组成，其连接方式采用焊缝、螺栓或铆钉连接，探讨现代钢结构建筑设计与表现具有重要的意义和价值。 最早在建造房屋中使用钢
13、结构的国家可以追溯到十八世纪末的英国，一百年后法国工程师埃菲尔建造了著名的铁塔，人们也开始尝试建造钢结构的独户住宅，从此钢结构建筑彻底改变了以往建筑造型的模式，建筑设计的理念与方法亦随之嬗变。早期的钢结构仅是部分构件、配件用铸铁、熟铁制成，到了19世纪80年代结构型钢的出现加快了钢结构在建筑工程中的发展，使钢结构建筑在20世纪60年代实现了其第二次理论和实践的飞跃与创新的发展，德国 包豪斯学派就是其理论的发源地。 我国自1949年全国解放后，钢结构就在大跨重型工业厂房、大型公共建筑和高耸结构中得到了应用。尤其是近20年来，钢结构更加广泛应用于土木工程的公共建筑中，比如沈阳桃仙国际机场屋盖，北京
14、天文馆新馆工程等，我国目前不仅能生产各种类型的建筑钢材，同时钢材生产的新技术、新工艺、新产品日益也增多，如彩钢压型板、彩钢复合板、彩钢扣板、拱形厂房及彩钢制品等的生产，使建筑结构充满现代化时代气息，实际证明钢结构建筑在我国更具有广阔的发展前景。1.3 钢结构建筑特征 现代钢结构的建筑有以下特点：（一）预工程化程度高，建设成本降低，工期缩短钢结构建筑模数协调统一标准实现了建筑工业化大规模生产，提高了建筑预工程化，使不同材料、不同形状和不同制造方法的建筑构配件具有一定的通用性和互换性。同时钢结构建筑的预工程化使材料加工和安装一体化，大大降低了建设成本；并且加快了施工速度，使工期能够缩短40以上，从
15、而加快了房地产开发商的资金周转速度，使建筑能更早投入使用。（二）建筑与结构的设计与功能一体化,使建筑更富有功能化在钢结构建筑中，结构成为形象构成的重要因素，结构的形体，构件，节点从很大程度上导致并制约着建筑的形象。建筑与结构的设计与功能只有做到一体化，才能使建筑更富有功能化以便随后的各个设计环节进行下去，创造出技术与艺术融为一体的钢结构建筑。北京2008年奥运会国家体育场投标方案中有许多方案都体现了钢结构建筑的这一特点。例如清华大学建筑设计院设计的可开合式方案，在体育场大屋面的中央设置两个半圆型的玻璃顶面，同时相对旋转、平行滑动完成大屋面的开合；又如中国建筑设计研究院场馆方案外观即为建筑的结构，形象完美纯净，功能与结构达到了完美的统一；还有日本朱式会设建筑事务所设计的折叠式方案，屋顶由悬臂的钢架结构支承，可在30分钟内完成开闭的动作，确保全年比赛的及活动不受天气影响。（三）钢结构建筑能够满足超高度和超跨度的要求钢材组织均匀，接近于各向
