某七層鋼結構辦公樓設計【畢業(yè)論文】

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文檔簡介

1、　　本科畢業(yè)設計　　土木工程　　某七層鋼結構辦公樓設計　　The design of seven-story steel office building　　摘

2、要　　【摘要】本工程為位于寧波地區(qū)的某七層辦公樓建筑，平面尺寸36.0m×14.4m，建筑面積3326.40，主結構為鋼框架結構體系。11榀橫向框架，柱距為3.6m。辦公樓底層高3.6 m，其他標準高3.0 m。　　本設計包括建筑設計和結構設計兩部分。建筑設計包括方案的確定，建筑施工圖的繪制，而結構設計是以PKPM結構設計軟

3、件電算和一榀框架手算相結合的方式進行。結構設計主要包括荷載計算，內力計算，截面驗算，節(jié)點設計，基礎設計。　　【關鍵詞】鋼框架結構體系；建筑設計；結構設計。　　The design of seven-story steel office building　　【ABSTRACT】This project is a s

4、even-story office building which located in Ningbo .The plane size is 36.0m × 14.4m, the total area is 3326.40 sq.m, and the building is steel frame structure.11 Pin horizontal frame ,the spacing is 3.6m.The height

5、of underlying floor of the building is 3.6 m, the standard height is 3.0 m.　　The design includes architectural design and structural design. Architectural design includes program identification and b

6、uilding construction drawing.Structural design is the combination of the calculation of software PKPM and the hand-counting of one frame.Structural design includes Load calculation, force calculation, cross checking, nod

7、e design, basic design.　　【KEYWORDS】steel structure ;architectural design;structural design.　　目錄　　1.設計總說明&

8、lt;p>　　1.1工程結構概況·································

9、83;·······························1　　1.2 設計依

10、據····································

11、83;································2　　1

12、.3 鋼材選用要求···································&

13、#183;·····························2　　1.4 施工技術要求·&

14、#183;····································

15、;···························2　　2設計過程····

16、3;····································&#

17、183;······························5　　3計算

18、書　　3.1說明······························&

19、#183;····································

20、;·······6 　　3.2 荷載取值及計算 ·······················&#

21、183;····································

22、6　　3.3 荷載簡圖　　3.3.1.橫向框架荷載分布······················

23、·························12　　3.3.2縱向框架荷載分布·····&#

24、183;····································

25、······16　　3.4 內力計算　　3.4.1橫向框架內力組合················

26、····································

27、3;··18　　3.4.2縱向框架內力組合····························

28、···························21　　3.5 結構位移</p

29、>　　3.5.1橫向框架節(jié)點位移·······························

30、3;·······················23　　3.5.2縱向框架節(jié)點位移·······

31、····································

32、3;···········26　　3.5.3結論····················

33、····································

34、3;············27　　3.6 梁撓度　　3.6.1橫向框架梁撓度··········

35、····································

36、3;··········28　　3.6.2 縱向框架梁撓度····················

37、····································

38、3;30　　3.6.3 結論·······························

39、;····································

40、83;30　　3.7 截面驗算　　3.7.1框架柱截面驗算·····················

41、3;···································31</p

42、>　　3.7.2框架梁截面驗算································

43、;·························34　　3.8節(jié)點設計<p&

44、gt;　　3.8.1柱腳的計算··································&

45、#183;··························35　　3.8.2柱與柱的拼接計算···

46、83;····································&

47、#183;·············39　　3.8.3柱與梁的連接計算················

48、83;····································&

49、#183;42　　3.9基礎設計······························

50、83;····································&

51、#183;47　　參考文獻·······························

52、····································

53、3;········53　　致謝························

54、;····································

55、83;···················54　　1 設計總說明　　1.1工程結構構概況<p&g

56、t;　　1.1.1本工程為位于寧波地區(qū)的某七層辦公樓建筑，平面尺寸36.0m×14.4m，建筑面積3326.40m2，主結構為鋼框架結構體系。11榀橫向框架，柱距為3.6m。　　1.1.2辦公樓底層高3.6 m，其他標準高3.0 m，屋面為不上人屋面。　　1.1.3屋面采用雙層彩鋼板中間加保溫層。樓面板為壓制鋼板現澆混凝土組合樓板。壓型鋼板選用

57、型號為YX-75-230-690-(I)-0.8的壓型鋼板，其上澆100 mm厚C20混凝土。辦公樓外墻體采用混凝土空心小砌塊，內墻體采用加氣混凝土砌塊。　　1.1.4根據房屋使用功能及建筑設計的要求，結構體系選為純鋼框架體系?？蚣苤捎肏型鋼、梁為工字形，材料為Q345B。柱腳采用露出式柱腳，柱下為鋼筋混凝土獨立基礎。　　1.1.5樓梯采用鋼結構預制樓

58、梯，其強度和穩(wěn)定性符合要求，且樓梯自重由其自身柱子承擔。不對主體結構產生作用。　　1.1.6梁柱布置如圖：　　1.2設計依據　　1.2.1鋼結構設計安全等級為二級，結構重要系數取1.0，設計使用年限：50年。　　1.2.2設計遵循的主

59、要規(guī)范、規(guī)程：　　《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》（GB50068-2001）；　　《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009-2001）；　　《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2003）；　　《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》（GB50018-2002）；&

60、lt;p>　　《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2001）；　　《建筑結構制圖標準》（GB/T50105-2001）；　　《鋼結構高強度螺栓連接的設計、施工及驗收規(guī)程》（JGJ82-91）；　　《建筑鋼結構焊接規(guī)程》（JGJ81-2002）；　　《建筑鋼結構工程

61、設計構造要點與技術規(guī)范實用手冊》。　　1.2.3荷載條件（標準值）　　靜荷載：靜荷載取值根據設計規(guī)范和材料自重，詳見計算書。　　活荷載：活荷載取值根據設計規(guī)范，詳見任務書。　　風荷載：風荷載地面粗糙度按Ｂ類場地考慮、基本風壓0.55kN/mm2。&

62、lt;p>　　雪荷載：0.30 kN/mm2。　　1.2.4抗震設防烈度6度（設計基本地震加速度為0.05g），建筑場地類別為Ⅲ類，設計地震分組為第二組；抗震設防類別：丙級　　1.2.5建筑耐火等級：二級。　　1.3鋼材選用

63、1.3.1各類構件的鋼材牌號與性能要求　　1.3.1.1各框架梁柱均選用Q345B級鋼。該鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強度設計值取：f=215N/mm2，抗剪強度設計值取fv=125 N/mm2，端面承壓設計值取fce=325 N/mm2。　　1.3.1.2 選用的Q235B鋼性能應分別符合《碳素結構鋼》（GB/T700）及《低合金高強度結構鋼》（GB/T15

64、91）的規(guī)定，壓型鋼板基板材料性能應符合《彩色涂層鋼板及鋼帶》（GB/T12574）的規(guī)定。　　1.3.2連接材料　　1.3.2.1采用Q235鋼的焊接匹配E43型焊條，焊縫質量等級為二級。當采用對接焊縫連接時，其抗拉和抗壓強度設計值為。其抗剪強度設計值為= fv=125N/mm2。當采用角焊縫連接時，其抗拉、抗壓

65、和抗剪強度為。　　1.3.2.2采用埋弧自動焊時應符合《埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》（GB/T5293）、《埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑》（GB/T12470）及《熔脂焊用鋼絲》（GB/T14957）的規(guī)定。當采用二氧化碳氣體保護焊時，應符合《氣體保護電弧焊用碳鋼、低合金焊絲》（GB/T8110）的規(guī)定。　　1.3.2.3高強度螺栓采用10.9級大六角型或扭剪

66、型，應分別符合《鋼結構用高強度大六角頭、大六角螺母、墊圈技術條件》（GB/T1231）及《鋼結構扭剪型高強度螺栓連接副技術條件》（GB/T3632及GB/T3633）的規(guī)定。　　1.4設計施工要求：　?。?）材料管理　　按設計要求購進的鋼材與連接的材料應有出廠保質書，并經訂貨

67、單位與監(jiān)理檢查　　驗確認，高強度螺栓應按要求抽檢和復檢。　　材料代用必須經設計認可，對不同的材質同規(guī)格材料，應明確標識，不得混料　?。?）下料與加工　　加工制作單位應按本設計編制鋼結構詳圖，并經設計單位認可后，作為加工制作與安裝的依

68、據。　　所有連接節(jié)點處連接板與構件切邊、鉆孔等尺寸，均應按實際放樣核實確定。　　所有材料的接長應采用等強接頭，每件桿件的拼接點不應多于一處，并選在受力較小部位。　　下料時，應預留加工與焊接收縮余量，板件切槽外的端頭應先鉆略打與槽寬的孔再行切割，不允許過切損傷鋼板。　　各框

69、架梁、柱的連接點為重要現場拼接點，該部位梁、柱的板端坡口，焊接間隙與定位、螺栓連接尺寸、弧形切槽尺寸及打磨要求等均應嚴格保證精度與準確性，以保證構件現場連接的質量。　　所有梁、柱構件的切割邊應平整清除毛刺。　　所有螺栓孔均應鉆孔，高強度螺栓的連接孔宜采用套模鉆孔。　　設計中采用的高強度螺栓，施工應遵循《鋼結構用高

70、強度螺栓連接設計施工規(guī)程》（JGJ82）　?。?）焊接與組裝　　1）焊接檢查接頭坡EI角度、鈍邊、間隙及錯口量應符合要求，坡口內和兩側之銹斑、油污、油漆、氧化皮等均應清除干凈。　　2）預熱。焊接前用氣焊特制烤槍在坡EI及兩側各100mm范圍內的母材均勻加熱，并用表面測溫

71、計測量溫度，防止溫度不符合要求或表面局部氧化。　　3）裝焊墊板或引弧板，要求其表面清潔，墊板與母材應貼緊，引弧板與母材焊接牢固。　　4）重新檢查預熱溫度，如溫度不夠應重新加熱并測量，使之符合要求。　　5）焊接。第一層焊道應封焊坡口內母材與墊板之連接處，然后逐道逐層累焊至填滿坡口，每道焊縫焊完后必須清除焊渣及

72、飛濺物，出現焊接缺陷應及時磨去并修補。每道焊接層間溫度應控制在100至150攝氏度左右，溫度太低時應重新預熱，太高時暫停焊接。焊接時不得在坡口外的母材上打火引弧。　　6）遇雨、雪天時應停焊，環(huán)境溫度低于0攝氏度時應按規(guī)定預熱、后熱，構件焊口周圍及上方應有擋雨棚，風速大于6千米每秒時應停焊。　　7）一個接口必須連續(xù)焊完，如不得已而中途停焊時，應按規(guī)定溫

73、度進行后熱保溫緩冷。再焊以前應重新按規(guī)定加熱。　　8）焊后冷卻到環(huán)境溫度時進行外觀檢查，焊后24h進行焊縫超聲波檢查。　　9）焊工及檢驗人員要認真填寫作業(yè)記錄表。　　10) 各類構件焊縫的質量等級應符合下例要求：　　對焊接縫：所有材料對接焊縫，所有框架脊柱接頭外，梁上

74、下翼緣板與柱的對接焊（現場單面熔透焊）以及相對應處柱加勁肋與柱翼緣內側的對接焊縫，梁、柱腳處要求熔透的焊接，要求為熔透對接焊縫質量等級不低于無損傷檢測的二級焊縫。　　角焊縫：框架梁、柱腹板與翼緣焊縫，除上述部分外梁柱連接節(jié)點、柱腳節(jié)點等焊縫要求為外觀檢查二級焊縫、其他構件或部位角焊縫要求為外觀檢查三級焊縫。　?。?）鋼結構安裝施工與防腐

75、;　　1）鋼構件全部在工廠車間制作完成，運至現場安裝。制作前對所有柱、梁的節(jié)點均設計了施工詳圖，定出了工藝要求質量控制標準。構件出廠前應匯同監(jiān)理部門進行中間檢查預驗收。構件運輸中應妥善固定，但固定措施不應損傷漆膜與勒傷構件，所有高強螺栓連接摩擦面保護不得損傷或生銹。高跨構件的吊裝、拼接定位夾具、高空焊接柱身臨時拉結等技術措施應在施工組織設計中妥善考慮。所有框架的安裝應采取保證安裝精度措施，確保各類構件控制中心線、

76、標高精度及保證安全的措施，嚴格遵守《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50205）的規(guī)定。　　2）鋼構件安裝順序如下：鋼柱底座與基礎預埋件連接----鋼柱安裝----校正-----高強螺栓連接----焊接----探傷-----補涂。鋼結構部分安裝完畢，分階段進行混凝土施工鋼結構防腐防火處理。鋼材耐火而不耐火，而其在潮濕的環(huán)境中極易生銹，這些都會影響結構安全質量。型鋼采用噴砂除銹，除銹等級Sa2

77、除銹后經檢查合格，立即刷防銹漆，底漆共兩遍，每遍厚度不小于5mm，安裝后刷面漆兩遍。根據設計要求，本工程防火等級為二級。因鋼柱已用混凝土包裹，不需在進行防腐防火處理。對鋼梁的防火采用了刷防火涂料另加防火板材包裹的措施，其材料均達到設計耐火極限要求。所購進鋼材表面銹蝕等級不應低于B級。　　3）所有柱腳按外輪廓外包150mm厚C20混凝土，包至高出地坪面150mm.<

78、;p>　　2設計過程　　閱讀相關參考資料，熟悉任務書的有關要求，學習軟件操作；　　平面布置與機構選型，選用相關的維護材料與樓面的承重材料；　　選取計算單元，進行荷載計算與結構分析；　　設計連接節(jié)點（含柱腳設計與柱腳螺栓布置）；&

79、lt;/p>　　完成結構施工圖，進行方案分析；　　完成計算書與圖紙的整理　　3 計算書　　3.1說明：　　屋面恒載和活載按單向板計算，樓面恒載和活載按雙向板計算。<

80、;/p>　　3.2荷載取值: 　　3.2.1屋面恒載：　　防水層（剛性）30 厚C20細石混凝土防水　　　　　　　　　　　 1.0 kN/m2　　找平層：15厚水泥砂漿

81、　　　　　　　　 　　防水層（柔性）二氈三油上鋪小石子　　　　　　　　　　　　　　　　　 0.3kN/m2　　找平層：15厚水泥砂漿　　　　　　　　　　　　 　　找坡層：40厚水泥石

82、灰焦渣砂漿　　　　　　　 　　保溫層：80厚礦渣水泥 　　結構層：100厚壓型鋼板非組合樓板混凝土部分　　 <

83、p>　　壓型鋼板YX-75-230-690(I)-0.8 0.11 kN/m2　　裝飾層0 .30kN/m2　　合計：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 6.53 kN/m2　　3

84、.2.2屋面活荷載　　屋面雪荷載 (按《建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2001》中表D-4：全國各城市50年一遇雪壓寧波市的取值) 0.30kN/m2。　　屋面活荷載：不上人屋面取 0.5kN/m2　　活荷載與雪荷載不同時考慮，取兩者較大值。即取活荷載 0.5 kN/m2<p&

85、gt;　　3.2.3各層樓面恒荷載 　　陶瓷地磚面層，水泥砂漿擦縫　　30厚１：3干硬水泥砂漿，面上撒２厚素水泥　　　　　　　　　　　　　　　水泥砂漿結合層一道　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.16 kN/m2　　　結構層：100厚壓

86、型鋼板非組合樓板混凝土部分　　 0.10×25 kN/m3 = 2.5 kN/m2　　　壓型鋼板YX-75-230-690(I)-0.8 0.11 kN/m2　　裝飾層0.30kN/m2　　合

87、計：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 4.07kN/m2　　3.2.4各層樓面活荷載　　樓面活荷載　辦公室房間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2.0 kN/m2 　　走廊過道

88、2.5.kN/m2　　　3.2.5墻體恒載：　　女兒墻自重（墻高1100m,0.1m厚的混凝土壓頂，雙面抹灰）：　　外墻采用290×190×190的混凝土空心小砌塊　　　　　　　　 　　鋼鐵門

89、 　　底層外墻體自重：　　玻璃幕墻: 　　縱墻有窗C1　　縱墻有窗C2

90、　　封閉山墻： 　　山墻有窗C3:　　山墻有門： 　　鋁合金窗：　　C1:　　 <

91、;p>　　C2:　　 　　C3: 　　水刷石外墻面：　　縱墻有窗C1： 　　縱墻有窗C2： </

92、p>　　封閉山墻： 　　山墻有窗C3： 　　山墻有門：

93、　　水泥粉刷內墻： 　　縱墻有窗C1: 　　縱墻有窗C2: 　　封閉山墻：

94、 　　山墻有窗C3： 　　山墻有門： 　　標準層外墻體自重：　　縱墻有窗C1:&

95、lt;b>　　縱墻有窗C2:　　封閉山墻： 　　山墻有窗C3　　玻璃幕墻：

96、鋁合金門窗：　　C1: 　　　C2: 　　C3: 　　水刷石外墻面：<p&g

97、t;　　縱墻有窗C1： 　　縱墻有窗C2： 　　封閉山墻： 　　山墻有窗C3： 　　水泥粉刷內墻：<

98、;/p>　　縱墻有窗C1： 　　縱墻有窗C2： 　　封閉山墻： 　　山墻有窗C3：

99、底層隔墻自重：　　內部縱橫隔墻選用加氣混凝土砌塊　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　縱墻有門： 　　鋼鐵門： 　　水泥粉刷縱墻：

100、 　　封閉山墻： 　　水泥粉刷封閉山墻： 　　標準層內隔墻自重：　　縱

101、墻有門： 　　鋼鐵門： 　　水泥粉刷縱墻： 　　封閉山墻： 　　水泥粉刷封閉山墻：

102、 　　3.2.6鋼柱、鋼梁自重　　1～7層柱自重　　柱H300×300×10×15： <

103、p>　　裝飾層：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　合計：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　1～7層梁自重　　梁I32a：

104、　 　　裝飾層：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　合計：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3.2.7風荷載 　　基本風壓：

105、按寧波地區(qū)50年一遇風荷載取其標準值為：　　　　　　　 　　注：.表中通過內插法求得　　由于h<30 m，且z/h=21.6/13.2=1.64 >1.5，故風振系數βz取1.0?！　　　　?lt;/p>　　體型系數取值：+0.8迎風面；-0.54背風面?！　?lt;/p>　　作用在

106、建筑物表面的單位面積上的風荷載為　　以3-3榀和Ｂ-Ｂ榀框架為例： 　　迎風面按μz取值不同分別為（單位kN/m）　　　Q1k=wk×D=(0.8×μz×0.55)×3.6 = 2.63，2.53，2.42， 2.30， 2.

107、19， 1.96， 1.85　　背風面按Uz取值不同分別為 　　Q2k=wk×D=(-0.54×μz×0.55)×3.6= -1.77，-1.71，-1.64，-1.55，-1.48，-1.33，-1.25　　計算按左風和右風分別

108、考慮。　　3.3結構計算簡圖：　　考慮平面對稱、由次梁傳遞給主梁的作用大小和風荷載作用面積大小確定主梁的最危險為3-3榀和B-B榀。故本設計只給出最危險框架的荷載簡圖　　3.3.1橫向框架荷載分布圖　　3-3框架恒載分布圖　　3-

109、3框架活載分布圖　　3-3框架風荷載分布圖（左風)　　3-3框架風荷載分布圖（右風)　　3.3.2縱向框架荷載分布圖　　B-B框架恒載分圖　　B-B框架活載分圖</b&

110、gt;　　B-B框架風荷載分布（左風、右風）　　3.4 內力計算　　內力計算及組合分別按照荷載基本組合計算。內力分析采用中國建筑科學研究院研制開發(fā)的結構設計軟件PKPM，計算模型采用平面框架模型。主梁與主梁，主梁與柱子之間連接為剛接。

111、　　荷載基本組合的內力計算和組合，應考慮荷載為恒載、活荷載及風荷載。由計算所得的各荷載作用的內力正負號按照PKPM規(guī)定，即彎矩、剪力、軸力的符號右手坐標，彎矩M以桿件逆時針為正，剪力V以是桿件逆時針轉為正，軸力N以拉為正。　　說明：在進行內力組合時，各分項系數取值如下：恒載分項系數為1.2；活載分項系數為1.4，組合系數為0.7；風載分項系數為1.4，組合系數為0.6。&

112、lt;p>　　3.4.1橫向框架內力：　　3-3榀框架彎矩包絡圖　　3-3榀框架軸力包絡圖　　3-3榀框架剪力包絡圖　　3.4.2縱向框架內力組合　　B-B榀內框架彎矩包絡圖　　B-

113、B榀內框架軸力包絡圖　　B-B榀內框架剪力包絡圖　　3.5結構位移　　說明：在設計控制參數中，取柱頂位移和柱高度比的容許值為1/400。　　3.5.1橫向框架節(jié)點位移　　3-3榀框架恒載（標準

114、值）+活載節(jié)點位移圖　　3-3榀框架左風（標準值）節(jié)點位移圖　　3-3榀框架右風（標準值）節(jié)點位移圖　　3.5.2縱向框架節(jié)點位移　　B-B榀框架恒載（標準值）+活載節(jié)點位移圖　　B-B榀框架左風（標準值）節(jié)點位移圖</p&

115、gt;　　B-B榀框架右風（標準值）節(jié)點位移圖　　3.5.3 結論　　由以上位移圖可知，結構框架的節(jié)點位移均符合設計要求。　　3.6梁撓度　　說明：控制參數?。篬VT]/梁跨

116、度＝1/400，[QT]/梁跨度＝1/500。下列圖中，梁上數字表示梁撓度/梁跨度的值；梁下數字表示梁撓度。　　3.6.1橫向框架梁撓度　　3－3榀框架鋼梁絕對撓度圖（恒+活）　　3－3榀框架鋼梁相對撓度圖（恒+活）　　3.6.2縱向框架梁撓度&l

117、t;p>　　B－B榀框架鋼梁絕對撓度圖（恒+活）　　B－B榀框架鋼梁相對撓度圖（恒+活）　　3.6.3 結論　　由以上撓度圖可知，結構的各框架梁的撓度均符合設計要求。　　3.7構件截面驗算&

118、lt;/p>　　3.7.1框架柱截面驗算　　柱選用焊接組合H形截面柱：H 300×300×10×15　　截面特性　　A =102.4cm2 Sx=924.5 cm3 Ix =20500cm4

119、 Iy =6760cm4 　　ix =13.1 cm iy =7.49 cm W1x=1370 cm3 W1y=450 cm3 　　截面分類：X軸：b類；Y軸：c類截面塑性發(fā)展系數γx=1.05　　經PKPM內力計算后(考

120、慮活載的最不利布置后)：最大彎矩控制組和最大軸力控制組都發(fā)生在橫向5-5榀底層中柱上：　　計算長度系數：，　　查《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2003）表D-2，得μ=1.60　　剛計算長度

121、;　?。?）內力組合第一組（最大彎矩控制組）　　M=74.3kN·m N=950.3 kN V=24.0kN　　強度　　，　　，滿足要求。&

122、lt;/p>　　平面內穩(wěn)定：　　長細比，滿足要求。　　查《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2003）附錄2得　　，滿足要求。　　平面外穩(wěn)定：&

123、lt;/b>　　，滿足要求。　　查《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2003）附錄2得　　整體穩(wěn)定系數，當時，　 　　，所以取

124、　，滿足要求。　　局部穩(wěn)定：　　翼緣寬厚比：，滿足要求。　　腹板寬厚比： 　　，腹板高厚比限值，<p&g

125、t;　　則，滿足要求。　?。?）內力組合第二組（最大軸力控制組）　　M=45.2kN·m N=1165 kN V=9.8kN 　　強度：　　，，滿足要求。&l

126、t;/b>　　平面內穩(wěn)定：　　長細比，滿足要求。　　查《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2003）附錄2得　　，滿足要求。

127、平面外穩(wěn)定：　　長細比，滿足要求。　　查《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2003）附錄2得　　，滿足要求。　　局部穩(wěn)定：　　翼

128、緣寬厚比：，滿足要求。　　腹板寬厚比： 　　，腹板高厚比限值　　則，滿足要求。　　3.7.2梁截面驗算：　　梁選用

129、普通熱軋工字鋼I32a　　3.7.2.1橫向主梁驗算：　　橫向橫梁截面特性：I32a　　A =67.12 cm2 Sx=400.5cm3 Ix =11080 cm4 Iy =459 cm4 　　ix =12.85 cm

130、 iy =2.62cm W1x =692.5 cm3 W1y =70.6 cm3 　　截面分類：X軸：b類；Y軸：c類截面塑性發(fā)展系數γx=1.05　　由PKPM軟件按活載最不利布置時梁的所受內力為：　　支座處： M=99.9kN·m

131、N=8kN V=35.9kN 　　跨中最大負彎矩為M=48.1kN·m ，與支座相比，較小，可以只驗算支座。　　強度：　　整體穩(wěn)定：　　由于梁上翼緣有承壓板和現澆混凝土板與其可靠

132、連接，所以梁整體穩(wěn)定可不驗算。　　局部穩(wěn)定：　　翼緣寬厚比：，滿足要求。　　腹板寬厚比：，滿足要求。　　3.8節(jié)點設計　　3.8.1柱腳的設計&l

133、t;/p>　　鋼材為Q345B，鋼柱截面H300×300×10×15，柱翼緣與柱腳底板采用完全焊透的對接焊縫，腹板采用角焊縫連接，柱腳落在混凝土強度等級C30的基礎短柱上。　　柱腳底板處內力設計值（考慮柱腳設計時，荷載組合時恒載的分項系數取1.0） 　　取最危險的柱內力計算：N=922.49kN

134、 V=31.42kN M=-62.04kN·m　?。?）計算指標： 　　錨栓采用Q235，　　底板厚度，，　　柱腹板與柱腳的連接角焊縫：，&l

135、t;/p>　　混凝土采用C20級，軸心抗壓強度設計值，，混凝土強度影響系數：　?。?）柱腳底板尺寸的確定：　　初定錨栓為M30，則，　　，加勁板厚tR=12mm，，支承加勁肋個數ns=2。　　則：　　　　　　，滿足要求。

136、　　取　　　　　　　，，　　則　　　　　　　　底板尺寸：　　` 　?。?）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：&

137、lt;/p>　　錨栓5M30，總有效面積：　　， 　　由，得　　底板下的混凝土最大受壓應力：　　受拉錨栓的總拉力：</p&

138、gt;　　1）底板下的混凝土最大受壓應力驗算：　　，滿足要求。　　2）錨栓受拉強度驗算：　　由于受拉錨栓的總拉力：，所以滿足要求。　　3）柱腳底板水平抗剪承載力驗算：

139、?。?）柱腳底板厚度計算　　1）板段彎矩：　??；　　，查表得，兩相鄰邊支承板彎矩系數為（按線性插值插入）　　其板段彎矩3456N/mm2　　2）驗算柱腳底

140、板厚度：　　由于受拉錨栓的總拉力：　　，滿足要求。　　為從錨栓中心至底板支承邊的距離，D為錨栓的孔徑,取錨栓直徑加10mm。　　（5）柱與底板的連接焊縫計算　　1）柱腹板與底板焊腳尺寸<

141、/p>　　按構造要求：　　mm，mm　　故近似取 mm　　2）柱板腹與底板焊縫有效截面積　　3）柱截面慣性矩&l

142、t;/b>　　4）柱腹板與底板的連接焊縫計算　　<（滿足要求）　　<（滿足要求）　　<。

143、（6）支承加勁肋計算：　　1）加勁肋參數　　，，，切角　　　　　加勁肋板厚；　　，，<p&

144、gt;　　2）驗算：（）　　，滿足要求。　　3）支承加勁肋抗剪計算：　?。?lt;/b>　　，

145、;　　滿足要求。　　4）支承加勁肋焊縫強度計算：　　，滿足要求。　　所以柱腳設計滿足要求。　　3.8.2柱與柱的拼接計算　　H型截面柱采用栓焊混合拼接接，

146、腹板采用M20高強度螺栓孔徑d0=22mm，摩擦面采用噴砂處理μ=0.45，螺栓強度等級10.9，螺栓預拉力P=155kN。翼緣為全熔透坡口焊縫連接并采用引弧板，焊縫質量等級為二級。　　柱子的拼接處為距離樓面1300mm處。設計時偏于安全的考慮，取最危險的柱子內力進行設計，為橫向框架柱第一層柱上端內力組合值為設計值M=60.47kN·m N=950.28kN V=-23.98k

147、N　　柱截面：H300×300×10×15　?。?）螺栓布置及連接板尺寸　　按螺栓布置構造要求：　　柱與柱之間間隙d=10mm，螺栓中心至拼接板邊緣距離　　50mm>2d0=44mm，螺栓間距取

148、80mm>=3d0=66mm，　　且<8d0=176mm。　　腹板連接板尺寸690 mm×200 mm×10 mm　?。?）截面屬性　　，，

149、　　H型鋼翼緣毛截面慣性矩：　　H型鋼腹板毛截面慣性矩　　H型鋼毛截面慣性矩：　　H型鋼毛截面模量：　　翼緣毛截面面積：

150、;　　翼緣凈截面截面：　　腹板毛截面面積：　　柱毛截面面積：　?。?）柱采用內力實用設計法法進行計算　　1) 翼緣處焊縫驗算。<

151、b>　　每翼緣壓力：　　，滿足要求。　　2) 腹板區(qū)拼接驗算：　　高強螺栓單面抗剪承載力設計值（雙剪，同時考慮焊接熱影響對高強度螺栓預拉力的損失系數0.9）　　計算螺栓群承接力</b&

152、gt;　　取　　3) 連接板驗算：　　每塊連接板凈截面慣性矩：　　=　　每塊連接板的凈截面面積

153、　　每塊連接板的凈截面模量　　抗剪強度驗算：　　，滿足要求。　　抗壓強度驗算：　　，滿足要求。<

154、;/p>　　折算應力驗算：　　,滿足要求。　　所以柱子拼接滿足要求。　　3.8.3梁與柱連接計算　　第一種情況：

155、;　　梁與橫向柱剛性連接（梁通過連接板連于柱翼緣）I梁與H型截面柱采用剛性連接，在主梁的對應位置焊接柱水平加勁板其厚度與主梁翼緣等厚。梁翼緣與柱翼緣板采用完全焊透的坡口對接焊縫連接，質量級別為二級，梁腹板與柱連接采用高強度螺栓連接。腹板連接采用M16高強度螺栓孔徑d0=17mm，摩擦面采用噴砂μ=0.45處理，螺栓強度等級10.9，P＝155kN。柱截面： H300×300×10×21

156、5 梁截面：I32a 由于主梁翼緣的抗彎承載力大于主梁整個截面的承載力的70%，采用常用設計法：翼緣承擔全部彎矩，腹板只承擔剪力。以最危險梁柱連接為計算梁端節(jié)點設計彎矩M=99..9kN·m 梁端節(jié)點設計剪力V=81.4 kN　　在驗算梁－柱節(jié)點板域的抗剪承載力時，取Mb1=99.9 kN·m，Mb2=71.8 kN·m，Vc1=81.4 kN。

157、;　　（1）螺栓布置和邊接板尺寸　　按螺栓布置構造要求：　　c至少取（20為安裝縫隙）；取c=55mm；切角b=35mm，螺栓中心至拼接板邊緣距離40mm>2d0=34mm，螺栓間距取55mm>=3d0=51 mm，且<8d0=136 mm，螺栓個數取6個。　　連接板尺寸

158、170×220×14　　（2）主梁與柱的連接承載力設計　　1)梁翼緣與柱對接焊縫的抗拉強度　　，滿足要求　　2)梁腹板凈截面最大剪應力　　，滿足要求<

159、;/b>　　3)螺栓連接驗算　　高強螺栓預拉力　　高強螺栓單面抗剪承載力設計值（同時考慮焊接時的預應力損失，乘以折減系數0.9）　　每一個螺栓承受的剪力<p&g

160、t;　　，滿足要求。 　　4)連接件驗算　　連接板尺寸，連接板與柱腹板連接角焊縫hf =6mm，滿足構造要求。　　連接板的凈截面面積　　連接件凈截面最大剪應力&l

161、t;p>　　，滿足要求。　　連接件與柱之間的角焊縫最大應力　　，滿足要求。　?。?）腹板抗壓承載力的驗算　　1)為了防止在梁受壓翼緣引起的壓力作用下，柱腹板由于屈曲而破壞，應滿足</p

162、>　　，，其中梁受壓翼緣面積；（）是柱（梁）抗拉、抗壓強度設計值；是柱腹板高度；柱鋼材的屈服強度　　而實際　　所以柱腹板可以不設置橫向水平加勁肋。　　2)為了防止在梁受拉翼緣傳來的荷載使柱翼緣與相鄰腹板處的焊縫傳拉開，導致柱翼緣的過大彎曲，所以按構

163、造要求在柱腹板對應相連梁上下翼緣處設置水平加勁肋，且加勁肋板其厚度與主梁翼緣等厚，水平加勁肋的水平中心線與梁翼緣的水平中心線相互重合。　?。?）梁－柱節(jié)點板域的抗剪承載力驗算　　，滿足要求。　　，滿足要求。<

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