钢结构毕业设计计算书(7层)

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钢结构计算书

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一、设计资料1、车间平面尺寸为150m×9m,柱距7.5m,跨度为18m,柱网采用封闭结合。

车间内有两台15t/3t中级工作制软钩桥式吊车。

2、屋面采用长尺复合屋面板,檩距1.5m。

3、檩条采用冷弯薄壁斜卷边 Z 型钢Z250×75×20×2.5,屋面坡度 i=l/8。

4、侧向支撑点间距为3m5、钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上,柱顶标高9.000m,柱上端设有钢筋混凝土连系梁。

上柱截面为400mm×400mm,所用混凝土强度等级为C30,轴心抗压强度设计值fc=14.3N/m2。

抗风柱的柱距为 6m,上端与屋架上弦用板铰连接6、钢材用Q235-B,焊条用E43系列型。

屋架采用平坡梯形屋架,无天窗,外形尺寸如图1。

图1 屋架外形尺寸及腹杆布置形式7、该车间建于深圳近郊。

8、屋盖荷载标准值:(l)屋面活荷载 0.50 kN/m2(2)基本风压w0.75 kN/m2(3)复合屋面板自重 0.15 kN/m2(4)檩条自重 0.084 kN/m2(5)屋架及支撑自重0.12+0.011L kN/m29、运输单元最大尺寸长度为15m,高为4.0m。

二、屋架几何尺寸及檩条布置1、屋架几何尺寸屋架上弦节点用大写字母A, B, C…连续编号,下弦节点以及再分式腹杆节点用小写字母a, b, c…连续编号。

图2 屋架几何尺寸运输单元的最大尺寸为长度15m,高度4m。

此屋架跨度18m,高度2.3m,所以可将屋架从屋脊处断开,取一半屋架作为运输单元,长度为9m,高为2.3m。

两个运输单元分别在工厂里面制作完成后,再运输至施工现场进行拼接。

2、檩条布置采用长尺复合屋面板,单坡内不需要搭接,在屋架上弦节点设置檩条,水平檩距为1.5m。

檩条跨度l=7.5m>6m ,在跨中三分点处设置两道拉条,为檩条提供两个侧向支撑点。

由于风荷载较大,故在屋檐和屋脊处都设置斜拉条和刚性撑杆,以将拉条的拉力直接传递给屋架。

钢结构住宅毕业设计计算书

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结构设计3.1 结构方案布置3.1.1 结构形式选择建筑物的结构形式应满足传力可靠,受力合理的要求。

对多层钢结构建筑,可采用纯框架结构形式,框架应双向刚接,如果结构刚度要求较高纯框架难以满足要求,可采用支撑框架结构形式。

本工程位于六度抗震设防地区,结构只有六层,高度只有20.2m(含女儿墙),满足《高层民用建筑结构技术规范》及《建筑抗震设计规范》的要求,纯框架形式很容易满足,故采用钢框架结构形式。

3.1.2柱网布置柱网尺寸首先应尽最大限度的满足建筑使用功能的要求,然后根据造价最省的原则,充分考虑加工、安装条件等因素综合确定。

布置柱网是要考虑板的厚度,根据以上条件,确定本工程的柱网如下:图3.1住宅楼柱网及主次梁布置3.1.3 楼板形式选择楼板的方案选择首先要满足建筑设计要求、自重小和便于施工的原则,还要保证楼盖的刚度。

压型钢板组合楼盖具有结构性能好、施工方便等特点,并且可以有效的减小楼板的厚度。

本工程中板的计算跨度不大,因而板的厚度也不会很厚,体现不出压型钢板组合楼盖的优势。

因而,本工程采用现浇钢筋混凝土楼板。

采用C30混凝土和HRB400级钢筋.由于Lo2/Lo12,除阳台外,均采用双向板。

3.1.4 材料的确定本工程各结构、构件拟采用的材料如下:(1)框架梁、柱本工程中框架梁、柱均采用Q345B钢,材料性能应满足《低合金高强度结构钢》(GB/T1591)的要求。

采用手工焊、E43系列焊条。

满足《低合金焊条》(GB/T5118)的要求。

自动焊和半自动焊的焊丝应满足《熔化焊用焊丝》(GB/T14957)的要求。

(2)板板采用C30混凝土,采用HRB400级钢筋。

(3) 基础基础选用C30混凝土,采用HRB400级钢筋;垫层选用C15混凝土,100厚。

3.2 楼板计算3.2.1 荷载统计⒈恒荷载标准值⑴屋面屋14(水泥砂浆平屋面)25厚1:2.5水泥砂浆抹平压光1×1m分格,密封胶嵌缝0.025×20=0.5kN/㎡隔离层(干铺纤维布)一道防水层:1.2厚合成高分子防水卷材0.05 kN/㎡刷基层处理剂一道20厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.4 kN/㎡保温层:硬质聚氨酯泡沫板0.55 kN/㎡20厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.4 kN/㎡40厚1:8水泥珍珠岩找坡层2% 0.04×7=0.28 kN/㎡100厚C30钢筋混凝土屋面板0.1×25=2.5 kN/㎡棚1(刮腻子涂料顶棚)素水泥砂浆一道,当局部底板不平时,聚合物水泥砂浆找补满刮2厚柔性耐水腻子分遍找平内墙涂料3次0.3 kN/㎡钢结构自重0.5 kN/㎡合计 4.98 kN/㎡楼面一(除厨房、卫生间以及阳台)楼15(地面砖楼面)10厚地面砖,砖背面刮水泥浆粘贴,稀水泥浆擦缝0.01×17.8=0.178 kN/㎡30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层0.03×20=0.6 kN/㎡素水泥浆一道100厚现浇钢筋混凝土楼板0.1×25=2.5 kN/㎡棚1(刮腻子涂料顶棚)素水泥砂浆一道,当局部底板不平时,聚合物水泥砂浆找补满刮2厚柔性耐水腻子分遍找平内墙涂料0.3 kN/㎡钢结构自重0.5 kN/㎡合计 3.578 kN/㎡楼面二(卫生间、厨房以及阳台)楼17(地面砖防水楼面)8厚地面砖,砖背面刮水泥砂浆粘贴,稀水泥浆擦缝0.008×17.8=0.142 kN/㎡20厚1:3干硬性水泥砂浆结合层0.02×20=0.4 kN/㎡1.5厚高分子防水涂料0.05 kN/㎡刷基层处理剂一道20厚C20细石混凝土找坡抹平0.02×25=0.5 kN/㎡素水泥浆一道100厚现浇钢筋混凝土板0.1×25=2.5 kN/㎡棚1(刮腻子涂料顶棚)素水泥砂浆一道,当局部底板不平时,聚合物水泥砂浆找补满刮2厚柔性耐水腻子分遍找平内墙涂料0.3 kN/㎡钢结构自重0.5 kN/㎡合计 3.892 kN/㎡外墙23(胶粉聚苯颗粒保温涂料外墙)外墙弹性涂料0.3 kN/㎡刷弹性底涂,刮柔性腻子3厚抗裂砂浆复合耐碱玻纤维网格布30厚胶粉聚苯颗粒保温层分层抹平0.03×4=0.12 kN/㎡15厚刷专用砂浆0.015×20=0.3 kN/㎡250厚加气混凝土块墙0.25×5.5=1.1 kN/㎡刷界面处理剂一道7厚1:1:6水泥石灰膏砂浆打底扫毛0.007×14=0.098 kN/㎡7厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆找平扫毛0.007×14=0.098 kN/㎡7厚1:0.3:2.5水泥石灰膏砂浆压实抹光0.007×14=0.098 kN/㎡内墙涂料0.3 kN/㎡合计 2.414 kN/㎡内墙5(混合砂浆抹面内墙)墙内涂料0.3×2=0.6 kN/㎡7厚1:0.3:2.5水泥石灰膏砂浆压实抹光0.007×14×2=0.196 kN/㎡7厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆找平扫毛0.007×14×2=0.196 kN/㎡7厚1:1:6水泥石灰膏砂浆打底扫毛0.007×14×2=0.196 kN/㎡刷界面处理剂一道250厚加气混凝土砌块墙0.25×5.5=1.1 kN/㎡合计 2.288 kN/㎡女儿墙0.9×2.414=2.173 kN/㎡⒉活荷载标准值由《建筑结构荷载规范》GB50009-2012查得,楼面 2.0kN/2m;m;厨房 2.0kN/2卫生间 2.5kN/2m;走廊 2.0kN/2m;楼梯 2.0kN/2m;m;阳台 2.5kN/2屋面(不上人)0.5kN/2m。

钢结构计算书

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梯形钢屋架设计一、设计资料单跨双坡封闭式厂房,屋面离地面高度约为20米,屋架铰支于钢筋混凝土柱柱顶。

屋面材料采用1.5m×6m钢筋混凝土大型屋面板,屋面板上设150mm加厚加气混凝土保温层,再设20mm厚水泥砂浆找平层,防水屋面为二毡三油上铺小石子。

结构重要性系数γ=1.0,地区基本风压Ɯ=0.45KN/m2,冬季室外计算温度高于-20℃。

屋面坡度i=1/10,屋架间距6m,厂房长度132m,屋架跨度27m,基本雪压0.45KN/m2。

钢筋混凝土柱子的上柱截面为400m×400m,混凝土强度等级为C25。

厂房内有中级工作制桥式吊车,起重量Q≤300KN。

屋面均布活荷载标准值(不与雪荷载同时考虑,按水平投影面积计算)为0.5 KN/m2,施工检修集中荷载标准值取1.0KN。

不考虑地震设防。

二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置结构选用无檩屋盖方案,平坡梯形屋架。

端部高度取H0=1350mm,中部高度H=2700mm。

(约为L/10),屋架杆件几何长度见图2.1(跨中起拱L/500)。

上下弦支撑和系杆布置见图2.2。

因连接件区别,屋架分别给出W1、W2、W3三种编号。

三、钢材选择及焊接方法和焊条型号钢材采用Q235B焊条采用E43,手工焊。

四、荷载和内力计算1、荷载计算二毡三油上铺小石子0.35KN/m2找平层20mm 0.4KN/ m2加气混凝土保温层150mm 1.13 KN/ m2混凝土大型屋面板(包括灌缝) 1.5 KN/m2 屋架和支撑自重0.12+0.011L=0.12+0.011×27=0.42 KN/m2 永久荷载总和∑3.80KN/m2 可变荷载屋面活荷载(雪荷载为0.45 KN/m2)0.5KN/m2 施工检修荷载0.2KN/m2 可变荷载总和∑0.7KN/m2 屋面坡度不大,对荷载影响较小,风荷载对屋面为吸力,对重屋盖可不予考虑。

各荷载均按水平投影面积计算。

【7层】5535平米框架行政指挥中心毕业设计结构计算

【7层】5535平米框架行政指挥中心毕业设计结构计算

1 结构计算书总说明1.1 楼(屋)盖结构计算本设计采用了弹性理论方法和塑性内力重分布方法两种计算方法对楼(屋)盖的梁板结构进行了结构分析和计算,并根据计算结果进行配筋构造设计。

1.2 框架结构计算池州富华行政指挥综合楼设计采用人工计算的方法对所选取的一榀框架进行了结构计算,主要进行了框架荷载计算、框架内力计算、框架荷载效应组合和框架截面设计等。

1.3 基础结构计算本设计基础选用柱下独立基础,主要对框架结构计算中所选取的一榀框架的柱下独立基础进行了结构计算和设计。

注:本结构计算和设计除某些方面具体注明外,其余均按新规范要求进行计算和设计。

2 结构计算书2.1 楼板结构计算2.1.1[设计资料]池州富华行政指挥综合楼楼盖结构采用现浇钢筋混凝土楼盖,楼面面层为地砖地面(q=0.55N/ m2),100mm厚钢筋混凝土板,15mm厚混合砂浆天棚抹灰,楼面活载标准值q=0.55N/ m2,楼盖采用C30混凝土(fc =14.3N/mm2),钢筋采用HPB235级(fy=210N/mm2)。

梁中纵向受力钢筋采用HRB335级(fy=300 N/mm2)钢筋,其它采用HPB235级钢筋。

2.1.2[结构布置]选第四层结构平面进行设计,楼盖梁板结构布置及构件编号和尺寸见结施图,由于是对称的选其中一部分进行计算,楼面板的布置如下图2.1.1所示(图中尺寸单位为mm):2.1.3 荷载计算(1) 楼面板[100mm(120mm)厚](不包括卫生间)30mm厚地砖面层 0.70kN/m2 100mm(120mm)厚钢筋混凝土板 0.1 m (0.12m)×25kN/m3=2.5kN/m2 (3kN/m2) 20mm厚石灰砂浆板底抹灰 0.02m×17kN/m3=0.34kN/m2轻钢龙骨吊顶0.14kN/m2=3.68kN/m2恒载标准值gk恒载设计值 g=1.2×3.68kN/m2 =4.416kN/m2 活载设计值 q=1.4×2 kN/m2=2.80kN/m2合计荷载设计值 p=g+q=7.216 kN/m2(2)走廊楼面板(80mm)厚30mm厚地砖地面0.70kN/m280mm厚钢筋混凝土板(结构层引起的楼面恒载) 0.08m×25kN/m3=2kN/m2 20mm厚石灰砂浆板底抹灰 0.02m×17kN/m3=0.34kN/m2轻钢龙骨吊顶0.14kN/m2恒载标准值g k=3.18kN/m2恒载设计值g=3.18×1.2=3.816 kN/m2活载设计值q=2.5×1.4= 3.50kN/m2合计荷载设计值p=g+q=7.316 kN/m2(3)卫生间楼面板(100mm)厚30mm厚地砖地面0.70kN/m2 100mm厚钢筋混凝土板0.10m×25kN/m3=2.50kN/m2 500mm厚焦渣混凝土 0.5m×12kN/m3=6kN/m220mm厚石灰砂浆板底抹灰 0.02m×17kN/m3=0.34kN/m2轻钢龙骨吊顶0.14kN/m2恒载标准值g k=9.68kN/m2恒载设计值g=9.68×1.2=11.616kN/m2活载设计值 q=2.0×1.4= 2.8kN/m2合计 p=g+q=14.416 kN/m 22.1.4 荷载计算2由于各板3/10<l l ,故都按双向板计算。

钢结构设计计算书模板(完整版).doc

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钢结构设计计算书模板(完整版).doc 模板一:一、引言1.1 编制目的1.2 适合范围1.3 参考文件1.4 术语和定义二、设计基本要求2.1 构件荷载2.2 材料性能参数2.3 抗震设计参数2.4 稳定分析要求2.5 设计方法与规范三、结构荷载计算与抗震设防3.1 永久荷载计算3.2 变动活荷载计算3.3 风荷载计算3.4 地震荷载设计四、钢结构稳定性计算4.1 弯曲构件稳定性计算4.2 抗扭构件稳定性计算4.3 桁架稳定性计算4.4 纵向受压构件稳定性计算五、钢结构设计计算5.1 钢框架结构设计计算5.2 钢桁架结构设计计算5.3 钢梁设计计算5.4 钢柱设计计算六、连接设计与计算6.1 框架节点设计与计算6.2 梁柱连接设计与计算6.3 钢板连接设计与计算附录一:设计图纸附录二:设计计算表格附件:1. 钢结构设计荷载计算表格2. 结构稳定性计算程序代码3. 抗震设计参数表格法律名词及注释:1. 施工总承包合同:指由建设单位委托给总承包单位进行工程施工,包括承包义务、承包地点、承包价格等细则的协议。

2. 建设工程法:指中华人民共和国法律关于建设工程的规定,其中包括建设工程的设计、施工、验收等方面的规章。

3. 建造设计报告:指用于描述建造设计方案的文档,其中包括建造构造、设备配置等设计要求。

模板二:一、引言1.1 编制目的1.2 适合范围1.3 参考文件1.4 术语和定义二、设计基本要求2.1 结构强度2.2 振动与舒适性要求2.3 对称性和定位要求2.4 材料要求2.5 工作性能要求三、荷载计算与分析3.1 永久荷载计算3.2 变动活荷载计算3.3 风荷载计算3.4 地震荷载设计四、结构设计计算4.1 结构分析4.2 框架结构设计计算4.3 桁架结构设计计算4.4 平面刚性连接设计计算五、钢结构节点设计5.1 立柱与梁的节点设计5.2 钢板连接设计5.3 焊接节点设计5.4 螺栓连接设计六、稳定性计算6.1 弯曲构件稳定性计算6.2 抗扭构件稳定性计算6.3 梁柱系统的整体稳定性计算附录一:设计图纸附录二:设计计算表格附件:1. 结构设计荷载计算表格2. 结构分析与设计计算软件3. 结构稳定性计算程序代码法律名词及注释:1. 建造法:指中华人民共和国法律关于建造方面的规定,其中包括建造设计、施工、防火等方面的规章。

钢结构计算书

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钢结构计算书一、构件受力类别轴心受拉构件强度计算。

二、强度验算:1.轴心受拉构件的强度,可按下式计算:式中:N──轴心拉力或轴心压力,取N=132.00(kN);A n──净截面面积,取A n=8300.00(mm2);轴心受拉构件的强度σ=N/A n=132.00×103/8300.00=15.904(N/mm2);f──钢材的抗拉强度设计值,取f=215.00(N/mm2);由于轴心受拉构件强度σ= 15.904N/mm2≤承载力设计值f=215.00 N/mm2,故满足要求!2.摩擦型高强螺栓连接处的强度,按下式计算,取最大值:式中:N──轴心拉力或轴心压力,取N=132.00(kN);A n──净截面面积,取A n=8300.00(mm2);A──构件的毛截面面积,取A=8300.00(mm2);f──钢材的抗拉强度设计值,取f=215.00(N/mm2);n──在节点或拼接处,构件一端连接的高强螺栓数目,取n=8;n1──所计算截面(最处列螺栓处)上高强螺栓数目;取n1=10。

σ=(1-0.5×10/8)×132.00×103/8300.00=5.964(N/mm2);式中:N──轴心拉力或轴心压力,取N=132.00(kN);A──构件的毛截面面积,取A=8300.00(mm2);σ=N/A=132.00×103/8300.00=15.904(N/mm2);由于轴心受拉构件强度σ= 15.904N/mm2≤承载力设计值f=215.00 N/mm2,故满足要求!3、受拉构件的长细比,可按下式计算:l──构件的计算长度,取l=3000.00 mm;i──构件的回转半径,取i=182.00 mm;λ──构件的长细比, λ= l/i= 3000.00/182.00 =16.484;[λ]──构件的允许长细比,取[λ]= 150.00 ;构件的长细比λ= 16.484 ≤[λ] = 150.00,满足要求;。

《钢结构》课程设计计算书

《钢结构》课程设计计算书

一、 设计资料及有关规定1、跨度L=15m 。

柱距(屋架间距)为6m ;长度为84m 。

2、屋面为彩色涂层压型钢板复合保温板(含檩条) 0.25 KN/m 2屋架及支撑 0.12+0.011×L (m )KN/m 2 3、雪荷载 0.50KN/m 2 4、钢材为Q235(3号钢),焊条采用E43型 5、屋面坡度i=1/36、悬挂荷载 0.3 KN/m 27、屋盖承重结构采用三角形钢屋架8、令钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上。

上柱截面为400mm ×400mm ,所用混凝土为C25,轴心抗压强度设计值211.9/c f N m m 。

二、 屋架尺寸及檩条设置1、屋架几何长度及节点编号如图所示,运输单元如图半跨7.5m 运输,最大高度3m 。

起拱高度f =L/500=15000/500=30mm2、檩条支承于屋架上弦节点处。

故采用檩条间距为2.646m 。

檩条跨度6m 。

在檩条间跨中位置设置拉条,圆钢拉条10mm 。

屋脊和屋檐处都设置斜拉条及撑杆。

三、 支撑布置1. 根据厂房长度(84m>60m)、跨度15m 及荷载等情况,设置上弦横向水平支撑3道,下弦横向水平支撑3道,防止屋架水平方向振动。

仅在跨度中央设置一道垂直支撑。

上弦平面内在屋脊处设置刚性系杆及两端设置柔性系杆;下弦平面内在跨中设置刚性系杆及两端设置柔性系杆。

梯形钢屋架支撑布置如图所示:四、杆件内力计算1.荷载计算永久荷载标准值:屋架及支撑0.12+0.011×L=0.285 2K N m(水平)/屋面及保温(檩条) 0.25 2/K N m悬挂荷载 0.3 2K N m/总计 0.835 2K N m/可变荷载标准值:雪荷载 0.8 2K N m/总计 0.82K N m/永久荷载设计值 1.2×0.835=1.002 kN/㎡可变荷载设计值 1.4×0.8=1.12 kN/㎡风荷载不考虑2.荷载组合设计屋架时,应考虑以下三种组合:组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载 P=(1.002+1.12) ×2.7×6=34.376 kN组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载 P1 =1.002×2.7×6=16.232 kNP2 =1.12×2.7×6=18.144 kN组合三全跨屋架及支撑自重+半跨屋面结构材料+半跨施工荷载屋架上弦节点荷载 P3=1.2×0.285×2.7×6=5.54kNP4=1.2×0.55×2.7×6=10.692 kNP5=1.4×1.0=1.4 kN3.杆件内力计算本设计使用结构力学求解器,计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数。

钢结构计算书

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钢结构计算书关键信息项:1、钢结构计算的项目名称:____________________2、计算目的:____________________3、计算依据的规范和标准:____________________4、钢结构的材料规格和性能:____________________5、荷载情况:包括恒载、活载、风载、地震作用等:____________________6、结构的几何尺寸和布置:____________________7、计算方法和软件:____________________8、设计要求和限制条件:____________________9、结果的验收标准:____________________1、引言11 本协议旨在明确钢结构计算的相关要求、方法和流程,确保计算结果的准确性和可靠性,以满足钢结构设计和施工的需要。

2、计算范围和内容21 明确本次钢结构计算所涵盖的具体结构部分和构件类型。

211 详细描述包括钢梁、钢柱、支撑等各类钢结构构件的计算范围。

212 说明是否包含节点连接、基础等相关部分的计算。

3、计算目的31 确定钢结构在各种荷载作用下的强度、稳定性和变形等性能。

311 评估结构的承载能力是否满足设计要求。

312 为结构的优化设计提供依据。

4、计算依据41 列出本次计算所依据的国家和行业规范、标准,如《钢结构设计标准》等。

411 说明所采用的材料强度设计值、荷载取值标准等。

5、钢结构材料51 详细说明钢结构所使用的钢材牌号、规格和性能参数。

511 提供钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率等力学性能指标。

6、荷载情况61 明确各类荷载的取值,包括恒载(结构自重、固定设备重量等)。

611 确定活载(人员、物料、设备等的可变荷载)的数值和分布。

612 给出风载的计算参数和取值方法。

613 说明地震作用的计算参数和抗震设防烈度。

7、结构几何尺寸和布置71 提供钢结构的平面布置图和立面布置图。

钢结构课设计算书

钢结构课设计算书

1.设计资料(1)某地一金工车间,长96m ,跨度27m ,柱距6m ,采用梯形钢屋架,1.56m ⨯预应力钢筋混凝土大型屋面板,上铺珍珠岩保温层,设计地点哈尔滨地区,保温层厚度为100mm,容重34/kN m ,采用封闭结合,卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级为C20(抗压设计强度fc=10N/mm 2),车间内设有两台30/5t 中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m,柱顶标高27m 。

屋面荷载标准值为20.5kN /m ,雪荷载标准值20.5kN /m ,积灰荷载标准值为0.5kN/m 2。

桁架采用梯形钢桁架,其两端铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面尺寸为400400⨯。

钢材采用Q235-B ,焊条采用E43型,手工焊。

(2) 屋架计算跨度 0l 270.15226.7m =-⨯= (3) 跨中及端部高度:桁架的中间高度 h=3.340m在26.7m 的两端高度 0h 2.006m = 在27.0m 轴线处两端高度 0h 1.990m = 桁架跨中起拱 l/500≈55mm屋架高跨比3340/270001/8≈在经济范围(1/6~1/10)内,为使屋架上弦只受节点荷载,腹杆体系采用人字形式。

2. 结构形式及几何尺寸如图1所示,支撑布置如图2所示图1 桁架形式及几何尺寸根据厂房长度(96m>60m ),跨度及荷载情况,设置三道上下弦水平支撑如图:桁架及桁架上弦支撑布置桁架下弦支撑布置图垂直支撑垂直支撑图2:桁架支撑布置图符号说明:SC—上弦支撑;XC—下弦支撑;CC—垂直支撑;GG—刚性系杆;LG—柔性系杆3. 荷载计算2,等于雪荷载,故取屋面活荷载计算。

沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以1/cos 1.005α=,换算为沿水平投影面分布的荷载。

桁架沿水平投影面积分布的自重(包括支撑)按经验公式w P 0.120.011l =+⨯计算,跨度单位为m 。

标准永久荷载:预应力混凝土大型屋面板 221.005 1.4kN / 1.407/m kN m ⨯=三毡四油防水层 221.0050.35kN /0.352/m kN m ⨯=20mm 厚找平层 321.0050.02m 20kN /0.402/m kN m ⨯⨯=80mm 厚珍珠岩制品保温层 321.0050.08m 4kN /0.322/m kN m ⨯⨯=桁架和支撑重 220.120.1127kN/m 0.417kN/m +⨯= ———————————————————————总计 22.900kN/m 标准可变荷载:屋面活荷载 20.5kN /m积灰荷载 20.3kN /m———————————————————————总计 20.8kN /m 桁架设计时,应考虑以下三种荷载组合:(1) 全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为控制的组合)全跨节点荷载设计值222F kN m kN m kN m 1.5643.05kNm m =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=(1.35 2.900/+1.40.70.5/+1.40.90.3/)(由可变荷载为主控制的组合)全跨节点荷载设计值为:'2F 1.2 2.900 1.40.5 1.40.90.3 1.56m 41.02kN =⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯=()(2) 全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载设计值:对结构不利时:21.1F 1.35 2.900/ 1.5635.235kN kN m m m =⨯⨯⨯=(永久荷载控制)21.2F 1.22.900/ 1.5631.32kN kN m m m =⨯⨯⨯=(可变荷载控制)对结构有利时: 21.02.900/ 1.5626.10kN kN m m m ⨯⨯⨯= 半跨可变荷载设计值:2.1F 1.4 1.567.81kN =⨯⨯⨯⨯⨯=(0.70.5+0.90.3)(永久荷载控制)2.2F 1.4 1.569.70kN =⨯⨯⨯⨯=(0.5+0.90.3)(可变荷载控制)(3) 全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载(按可变荷载为主的组合)全跨节点桁架自重设计值 对结构不利时: 3.1F 1.20.417 1.56 4.50kN =⨯⨯⨯=对结构有利时: 3.2F 1.00.417 1.56 3.75kN =⨯⨯⨯=半跨节点屋面板自重及活荷载设计值 4F kN=⨯⨯⨯⨯(1.2 1.407+1.40.5)1.56=21.50(1)、(2)为使用阶段荷载情况,(3)为施工阶段荷载。

钢结构计算书

钢结构计算书

一、设计资料天津某车间,屋架跨度为18m,房屋总厂为60m,屋架间距6m,屋面坡度i=1/10,屋面采用1.5m×6m的钢筋混凝土大型屋面板(1.4KN/m2),80mm厚泡沫混凝土(0.3KN/m2),20mm厚水泥砂浆(0.3KN/m2),二毡三油铺绿石砂(0.3KN /m2),屋面活荷载0.7KN/m2,雪荷载0.5KN/m2,积灰荷载0.5KN/m2,屋架端高1990mm,两端较之于钢筋混凝土柱上,柱混凝土强度C20。

二、屋架形式和几何尺寸屋架计算跨度l0=l-300=1800-300=17700mm屋架端部高度取h0=1990mm屋架跨中高度h=h0+i×l0/2=1990+0.1×17700/2=2875mm屋架高跨比l0/h=2.875/17.7=1/6.16为使屋架上弦节点受荷,腹杆采用人字式,上弦节点用平间距取1.5m。

三、屋盖支撑布置根据车间长度、跨度及荷载情况,设置三道上下弦横向水平支撑。

由于房间端部为山墙,第一柱间间距小于6m,因此该厂房两端的横向水平支撑设在第二间柱。

设置两道下弦纵向水平支撑。

在第一柱间的上弦设置刚性系杆保证安装时上弦的稳定,下弦设置刚性系杆以传递山墙的风荷载。

在设置水平支撑的柱间,在屋架跨中及两端,两屋架间共设置三道竖向支撑。

屋脊节点及屋架支座处延厂房通长设置刚性系杆,屋架下弦设置一道柔性系杆。

屋架支撑的布置如下图:四、荷载计算屋面活荷载与雪荷载不会同时出现,从资料可知屋面活荷载大雨雪荷载取屋面活荷载计算。

屋架沿水平投影面积分布的自重(包括支撑)按经验公式(P10=0.12+0.011×跨度)计算,跨度单位为米。

荷载:永久荷载:防水层(二毡三油铺绿石砂)0.3×1.2=0.36KN/m2找平层(20厚水泥砂浆)0.3×1.2=0.36KN/m2保温层(80厚泡沫混凝土)0.5×1.2=0.6KN/m2预应力钢筋混凝土大型屋面板(包括灌缝) 1.4×1.2=1.68KN/m2屋架及支撑自重(0.12+0.011×18)×1.2=0.38KN/m2恒载总和∑=3.38KN/m2可变荷载:屋面荷载0.7×1.4=0.98KN/m2积灰荷载0.5×1.4=0.7KN/m2活荷载总和∑=1.68KN/m2计算荷载时应考虑以下三种荷载组合:1、全跨永久荷载+全跨可变荷载P 恒=3.38×1.5×6=30.42KN P 活=1.68×1.5×6=15.12KN2、全跨永久荷载+半跨可变荷载P 恒=3.38×1.5×6=30.42KN P 活=1.68×1.5×6=15.12KN3、 全跨屋架包括自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活载P 恒'=0.38×1.5×6=3.42KN P 活'=(1.68+0.98)×1.5×6=23.94KN1、2为使用阶段和在情况,3为施工阶段荷载情况,经过计算,第二种荷载组合所产生的杆件内力,对本题的杆件不起控制作用,所以不列入以下计算中。

毕业设计手写计算书

毕业设计手写计算书

毕业设计(论文)计算书题目: XXXXXXX教学楼设计系别:土木与建筑工程学院专业:工民建方向姓名:XX班级 XXXX学号:XXX指导教师:XXX二零一四年四月XXXXXXX教学楼设计design of Teaching building总计毕业设计(论文) 52 页表格 18 个插图 13 幅第1章工程概况 (1)1.1 设计资料 (1)第2章荷载计算 (2)第3章楼板计算 (2)第4章框架设计 (5)4.1截面初选 (5)4.2框架结构分析 (11)第5章内力计算 (15)第6章内力组合 (21)6.1框架梁内力组合 (21)6.2框架柱内力组合 (23)第7章框架构件设计 (23)7.1框架梁截面计算 (23)7.2框架柱截面计算 (25)第8章节点设计 (29)8.1柱脚节点设计 (29)8.2框架梁柱边节点设计 (35)第9章混凝土基础设计 (38)第10章楼梯设计 (41)参考文献 (48)致谢第一章工程概况1.设计资料(1)工程概况XXXXXX(钢结构)教学楼设计(a University Teaching building of Jingdezhen Ceramic Institute )(2)建设地点:XXXXXXX(3)建筑介绍:本工程为XXXXX大学教学楼,建筑面积约3000平方米,建筑物从室内地面至女儿墙高度为15.6m,层高均为3.9m。

室内外高差450mm,室内设计标高±0.000,主体结构为钢框架结构,层数为5层,属二类建筑,二级耐火等级,抗震设防烈度为6度,设计使用年限50年,室外有停车场及绿化布置。

(4)建筑做法说明外墙做法:采用240mm加气混凝土砌块,双面粉刷。

抹灰厚20mm,外墙涂料。

内墙做法:采用200mm加气混凝土砌块,双面粉刷。

抹灰厚20mm,内墙涂料。

楼面做法:20mm厚水泥砂浆找平,10mm厚水磨石地面,底板为混凝土楼板。

屋面做法:25mm厚水泥砂浆找平,65厚挤塑聚苯保温,4+3油毡防水层(包括沥青防水卷材),底板为混凝土楼板。

钢结构设计计算书

钢结构设计计算书

钢结构设计计算书一、设计资料1. 车间平面尺寸为144m×30m,柱距9m,跨度为30m,柱网采用封闭结合。

车间内有两台15t/3t中级工作制软钩桥式吊车。

2.屋面采用长尺复合屋面板,板厚50mm,檩距不大于1800mm。

檩条采用冷弯薄壁卷边Z型钢Z250×75×20×2.5,屋面坡度i=l/10。

3.钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上,柱顶标高9.000m,柱上端设有钢筋混凝土连系梁。

上柱截面为400mm×400mm,所用混凝土强度等级为C30,轴心抗压强度设计值f c =14.3N/mm2。

抗风柱的柱距为6m,上端与屋架上弦用板铰连接。

4. 钢材用Q235-B,焊条用E43系列型。

5. 屋架采用平坡梯形屋架,无天窗,外形尺寸如下图所示。

6. 该车间建于杭州近郊。

7. 屋盖荷载标准值:(l) 屋面活荷载0.50 kN/m2(2) 基本雪压s00.45 kN/m2(3) 基本风压w00.45 kN/m2(4) 复合屋面板自重0.15 kN/m2(5) 檩条自重查型钢表(6) 屋架及支撑自重0.12+0. 01l kN/m28. 运输单元最大尺寸长度为15m,高度为4.0m。

二、屋架几何尺寸及檩条设置1、屋架杆件及编号如下图各杆件尺寸运输单元最大尺寸长度15m,高度为4m 。

此屋架跨度为30米,高度为3.128m,所以可将屋架从屋脊处截断,取一半屋架作为运输单元,长度15m,高为3.128m 。

2 、檩条设置采用长尺复合屋面板,檩条间距最大允许值为1800m,另外,屋架上弦节点应设置檩条,所以将檩条设在各上弦节点上,檩距为L=1507mm,当檩条跨度在4~6m 时,至少在跨中设置一条拉条,跨度大于6m 时,宜布置两道,现檩条跨度9m,可在跨中布置二条拉条,布置如下:杆件编号 长度(mm ) 杆件编号 长度(mm ) 杆件编号 长度(mm ) 杆件编号 长度(mm ) AB 1358 ac 2850 Hf 3076 Ml 1964 TU 1358 su 2850 Hi 3076 Ll 1418 BC 1507 ce 3000 Ii 2835 Kl 2170 ST 1507 qs 3000 Ij 1964 lm 2170 CD 1507 ef 3000 Jj 1418 Kk3128RS 1507 oq 3000 kj 2170 DE 1507 fi 3000 ij 2170 QR 1507 mo 3000 Uu 1650 EF 1507 ik 3000 Tu 2238 PQ 1507 km 3000 Ts 2332 FG 1507 Aa 1650 Ss 1935 OP 1507 Ba 2238 Rs 2569 GH 1507 Bc 2332 Rq 2569 NO 1507 Cc 1935 Qq 2235 HI 1507 Dc 2569 Pq 2817 MN 1507 De 2569 Po 2817 IJ 1507 Ee 2235 Oo 2535 LM 1507 Fe 2817 No 3076 JK 1507 Ff 2817 Nm 3076 KL1507Gf2535Mm2835檩条屋架拉条斜拉条三、 支撑布置及屋架编号上弦水平支撑:下弦水平支撑:垂直支撑:中间垂直支撑两边垂直支撑四、 杆件内力计算1.荷载组合情况按荷载规范规定,取屋面活荷载和雪荷载中的大者作为可变荷载计算。

钢梁计算书

钢梁计算书

钢梁计算书简介:钢梁用于1#、2#楼7层楼面29.55m 高处悬挑结构梁板,净跨长8.65m,进深4.2m ,拟采用b=200,h=500,d=10,t=16工字钢,长9.4m 。

每处使用两根,然后在上面放次梁16#小工字钢,小工字钢按钢管支撑架间距布置(支撑架立管间距0.9m ),在次梁小工字钢搭设模板钢管支撑架,支撑架高度在7.2m 左右,下面在0.2m 处设扫地杆,中部水平横杆步距≤1.8m ,并与同楼层其它模板支架相连接。

顶部超出横杆的立杆长度≤0.3m 。

现对工字钢主梁进行验算。

一、设计参数:1、施工荷载(包括:现浇钢筋混凝土梁板、模板、支承模板的钢管支架、现在人员施工荷载)q=11.5KN /㎡;2、主梁工字钢规格:b=200,h=500,d=10,t=16;自重0.76 KN /m ;3、次梁16#工字钢规格:b=88,h=160,d=9.9,t=6;自重0.205KN /m 次梁截面面积:322.610A mm =⨯4、总荷载Q=11.5×9×4.4+0.205×2.2+0.76×9=463 KN5、中间梁总受力: F=463÷3×2=309 KN ,故中间梁支座=154.52FKN6、次梁作用在主梁上荷载:309934q KN '=÷=7、主梁最大弯矩:()8154.5 4.534 3.6 2.7 1.80.9 3.8910.M N mm =⨯-⨯+++=⨯二、主梁验算1、主梁强度验算38421648012200102452 4.4810x I mm =+=⨯÷⨯⨯⨯⨯ 84634.4810 1.8150020x x I mm y W mm ===⨯⨯82633.8910.1961.05 1.810x x M N mm N mm W mmγσ⨯⨯⨯=== ()τ===⨯⨯+⨯2230900024.425010248016F N N mm A mm σστ'=+=+=2222219624.4197.5N mm 采用Q345号钢,因为=2295y Nf mm ,σ'>y f ,所以柱梁强度满足设计要求。

(整理)钢结构设计计算书

(整理)钢结构设计计算书

《钢结构课程设计任务书》一、设计题目:焊接普通钢屋架设计二、普通钢屋架课程设计目的及要求通过钢屋架课程设计要求能掌握屋盖系统结构布置和进行构件编号的方法;能综合运用有关力学和钢结构课程所学知识,对钢屋架进行内力分析、截面设计和节点设计;掌握钢屋架施工图的绘制方法。

三、课程设计资料1. 建筑类别厂房总长度120m,檐口高度15m。

厂房为单层单跨结构,内设两台中级工作制桥式吊车。

拟设计钢屋架简支与钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级为C30。

柱顶截面尺寸为400⨯400mm。

钢屋架设计不考虑抗震设防。

厂房柱距选择:6米2. 屋架形式2.1 三角形屋架1)属有檩体系:檩条采用槽钢10,跨度为6m,跨中设一根拉条φ10。

2)屋架屋面做法及荷载取值(标准荷载值)永久荷载:波形石棉瓦自重 0.20kN/m2檩条及拉条自重 0.20kN/m2保温木丝板重22222 d4cm 0.25kN/m e4cm 0.38kN/m f8cm 0.50kN/m10cm 0.60kN/m h12cm 0.70kN/m ⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩:厚:厚:厚g:厚:厚钢屋架及支撑重(0.12+0.011⨯跨度)kN/m2 可变荷载:屋面活荷载 0.30kN/m2积灰荷载 10.220.330.3540.4---⎧⎪---⎪⎨---⎪⎪---⎩ kN/m 2注: 1.以上荷载值均为水平投影2.A,B 屋架的形式与尺寸见图12.2 梯形钢屋架1)属无檩体系:采用预应力混凝土大型屋面板(1.5m ⨯6m)。

2)屋架屋面做法及荷载取值(标准荷载值)永久荷载:防水层(三毡四油上铺小石子) 0.35kN/m 2找平层(2cm 厚水泥砂浆)0.02⨯20=0.4kN/m 2保温层(泡沫混凝土):222d 4cm 0.25kN/m e 8cm 0.50kN/m f 12cm 0.70kN/m⎧⎪⎨⎪⎩:厚:厚:厚 预应力大型屋面板: 1.4kN/m 2 钢屋架及支撑重: (0.12+0.011⨯跨度)kN/m 2可变荷载:屋面活荷载 0.70kN/m 2积灰荷载 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧------------6.045.034.023.01kN/m 2注:1.以上数值均为水平投影值 2.C 形式及尺寸见图138723872560653403872387218721872387222256x 2396187218723872287612.579913350150fe dcbahjmgkA343723708525x 25561501185012000343747404976343734371426230028542854230014262.51a b cdefkhjm10301530153015301520003670377326002015320041814164585060001502850120001abcdefg h图13. 钢屋架制作及安装条件1.钢屋架运送单元和支撑杆件均在金属加工厂制作,工地安装,采用手工焊接。

7层 办公楼设计计算书

7层 办公楼设计计算书

摘要本设计为广州大学2#办公楼设计。

全楼主体共七层,建筑面积为约6950㎡。

设计分为两部分:第一部分是建筑部分,包括对建筑的平面设计、建筑的立面设计、建筑剖面设计,建筑构造做法及材料的选用。

本建筑设计采用了内廊式的平面组合,使办公楼内各房间相对独立、安静,不被穿越但又有一定的联系,建筑布局因地制宜,灵活布置,功能分区明确、流线清晰、便于管理,满足使用要求,特别是消防和疏散要求。

第二部分为结构设计,本设计的结构采用横向框架承重体系,选取一榀框架进行水平荷载和竖向荷载计算,并进行内力组合,以确定最不利内力,并进行截面设计。

包括框架梁、板、柱、楼梯、及基础的截面设计等。

墙体采用粉煤灰空心混凝土砌块砌筑,有利于减轻建筑物自重;其中对框架梁、板、柱的设计都采用了比较常用的弹性理论方案。

本设计为7度抗震设防烈度设计,因此设计过程中还进行了地震作用下弹性位移验算。

设计后达到了强度、刚度和稳定性方面的要求。

关键词:建筑;框架;混凝土;抗震设计AbstractThis design is designed for the guesthouse in guangdong of Guangdong Province. The main body of the whole building involved seven floors,The total floor spaceis approximately 6950㎡. The design included two parts: The first part constructs thearchitectura design , including the construction plane design, the construction vertical surface design, the construction section plane design and the construction structure making and material selection. This architectural design has used in the porch-like plane combination, causes in the guesthouse the various rooms relative independence, peaceful, does not pass through but has certain relation, the architectural composition acts as circumstances permit, the nimble arrangement, the function district is clear about, the streamline clearly, to be advantageous for the management, satisfies the operation requirements, specially fire prevention and dispersal request. The second part is the structural design, the design's structure uses the crosswise frame load-bearing system, selects a pin frame to carry on the horizontal load and the vertical load computation, and carries on the endogenic force combination, by determined that the most disadvantageous endogenic force, and carries on the section design. Including frame Liang, board, column, staircase, and foundation section design and so on. The wall uses the pulverized coal ash hollow concrete artificial brick masonry and building, is advantageous in reduces the building dead weight; And to frame Liang, the board, column's design has used the quite commonly used theory of elasticity plan. This design is 7 degree earthquake resistance fortification intensity design, therefore in the design process has also carried on under the earthquake function the elastic displacement checking calculation. It has achieved the intensity, the rigidity and the stable aspect request after this design.key word: architectural;construction frame;concretes;earthquake resistance design 三、设计概述:设计题目:广州大学2#办公楼 设计数据 1、建筑规模 建筑面积:7021.84m 2 建筑层数:7层结构形式:钢筋混凝土框架结构 占地面积:2700m 2 总 投 资:421万 2、气象资料 基本风压值:0w =0.352/m kN ;基本雪压值:s =0.252/m kN ;年最大降雨量:700mm ; 最低气温:摄氏零下5度; 最高气温:32度。

钢结构毕业设计计算书

钢结构毕业设计计算书

毕业设计(论文)题目:某五层钢框架公寓楼结构设计Tittle: Steel Frame of A Five-story Apartment Building Structural Design学生姓名专业名称指导教师前言本次毕业设计是大学教育培养目标实现的重要步骤,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教学成果的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。

本次设计使理论和实际很好的结合起来,提高了分析、解决工程实际问题的能力。

培养了学生严谨、求实、细致、认真和吃苦耐劳的工作作风。

为以后更好的学习和工作奠定了坚实的基础。

在毕业设计期间,我重新复习了《房屋建筑学》、《钢结构》、《结构力学》、《建筑结构抗震设计》等课本知识,并查阅了《抗震规范》、《钢结构规范》、《荷载规范》等相关规范。

在毕业设计过程中,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行了建筑、结构的具体设计。

现在毕业设计任务已圆满完成。

在此,对校领导、老师及在此期间关心我帮助我的所有同学们表示衷心的感谢。

本设计包括建筑设计和结构设计两大部分,叙述内容包括设计原理、方法、规范、规章、设计技术要求和计算表格。

其中,建筑设计部分由平面设计、立面设计、功能分区、采光和防火安全的要求等部分组成;结构部分由荷载计算、内力分析、内力组合、节点和柱脚设计等部分组成。

毕业设计的三个月里,在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译,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天正建筑、AutoCAD、PKPM等建筑软件,这些都从不同方面达到了毕业设计的目的与要求,巩固了所学知识。

目录摘要 (1)Abstract (2)第1章建筑设计 (3)1.1 工程概况 (3)1.1.1 建筑概况 (3)1.1.2 工程地质条件 (3)1.1.3 气象条件 (4)1.2 平面设计 (5)1.3 立面设计 (5)1.4 细部做法 (6)1.4.1 楼面做法(楼面详图如图1.8.1) (6)1.4.2 屋面做法(屋面详图如图1.8.2) (6)1.5 材料选择 (7)1.5.1 梁柱材料 (7)1.5.2 墙体材料 (7)1.5.3 楼梯材料 (7)1.5.4 楼(屋)板材料 (7)第2章结构设计 (8)2.1 工程概况及设计参数 (8)2.2 结构布置及计算简图 (8)2.2.1 计算单元 (8)2.2.2 构件截面尺寸初选 (8)2.2.3 框架计算简图 (10)2.3 荷载计算及其内力分析 (11)2.3.1 荷载计算 (11)2.3.2 荷载作用分布图 (13)2.3.3 荷载内力分析 (17)2.4 内力组合 (29)2.4.1 框架梁内力组合 (29)2.4.2 框架柱内力组合 (34)2.5结构、构件验算 (34)2.5.1框架柱验算 (34)2.5.2 框架横梁验算 (43)2.5.3 次梁验算 (46)2.6 组合楼盖设计 (49)2.6.1 楼板设计 (49)2.6.2 屋面板设计 (53)2.7 框架连接设计 (57)2.7.1 主梁与柱的连接设计 (57)2.7.2 次梁与主梁的连接设计 (68)2.7.3 柱脚设计 (71)2.8 基础设计 (78)2.8.1 A柱基础设计 (78)2.8.2 B柱基础设计 (83)总结 (87)致谢 (88)参考文献 (89)摘要:本文的毕业设计主要讲述了办公楼设计。

毕业设计 双跨门式钢架 计算书

毕业设计 双跨门式钢架 计算书

第1章前言1.1 国内外钢结构建筑的现状和发展前景轻型钢结构是近十年来发展最快的领域,美国采用轻型钢结构占非住宅建筑投资的50%以上,日本的轻钢住宅已占住宅建筑的25%。

轻型钢结构专用设计软件可在短时间内完成设计、绘图、工程量统计及工程报价,在制作上也实现了高度的标准化及工厂化。

钢结构工业化、商品化程度高,施工速度快,综合效益高,市场需求量大,已成为工程各界的共识。

轻型钢结构的“轻”有两个含义,一是采用轻型材料,二是钢材消耗量低。

所以轻型钢结构门式刚架在工业厂房、公路(铁路)库、仓库、飞机库、集贸市场、体育场馆、航空港、商业建筑中越来越得到人们的青睐。

近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速,钢结构作为一种绿色环保建筑,已被建设部列为重点推广项目。

特别是在我国大中城市中,人多、土地资源少,而人们对住宅密度、环境绿地等要求越来越高的情况下,较大范围应用钢结构,是我国生产力发展到一定阶段的必然产物。

目前,我国钢材产量已居世界首位,而且国家也在逐步调整政策鼓励发展钢结构,我国大力发展钢结构的条件已经成熟,正步入钢结构发展的黄金时期。

1.2 门式刚架特点及适用范围1.2.1 门式刚架结构有以下特点采用轻型屋面,不仅可减少梁柱截面尺寸,基础也相应减小;在多跨建筑中可做成一个屋脊的大双坡屋面,为长坡面排水创造了条件。

设中间柱可减少横梁的跨度,从而降低造价。

中间柱采用钢管制作的上下铰接摇摆柱,占空间小;刚架的侧向刚度籍檩条的隅撑保证,省去纵向刚性构件,并减小翼缘宽度;刚架可采用变截面,截面与弯矩成正比;变截面时根据需要可改变腹板的高度和厚度及翼缘的宽度,做到材尽其用;刚架的腹板可按有效宽度设计,即允许部分腹板失稳,并可利用其屈曲后强度,故腹板高度比可比《钢结构设计规范》(GB50017-2003)规定为大,即可减少腹板厚度;竖向荷载通常是设计的控制荷载,但当风荷载较大或房屋较高时,风荷载的作用不应忽视。

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钢结构设计实例要求:试设计沈阳某公司办公楼,已知工程概况如下:本建筑为沈阳某公司办公楼,位于沈阳市区。

共七层,全部为办公用房,总建筑面积:71002m,底层层高4.5m,顶层层高4.5m,其余层均为4.2m。

室内外m,占地面积:34002高差0.600m,室外绝对标高为+46.200m。

满足防火要求设两个双跑楼梯和两部电梯。

墙体采用聚氨酯PU夹芯墙板,室内地面采用大理石装饰。

屋面为不上人屋面,采用改性沥青防水,苯板保温。

结构形式为钢框架——支撑体系。

设计基准期50年,雪荷载2kN。

mmkN,基本风压:2抗震设防烈度为7度,设计基本加速度为g。

地质条件:拟建场地地形平坦,地下稳定水位距地坪-9.0m以下,冰冻深度-1.20m,土质分布具体情况见表,Ⅱ类场地。

建筑地层一览表表第一部分方案设计概述一、建筑方案概述1. 设计依据《总图制图标准》GB/T 50103-2001《建筑制图标准》GB/T 50104-2001《民用建筑设计通则》JGJ 37-87(试行)《办公建筑设计规范》JGJ 67-89《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045—95(2001年修订版)《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001版)2.设计说明(1)屋面(不上人屋面)防水层:改性沥青防水卷材;20mm厚1:3水泥沙浆找平层;100mm厚水泥珍珠岩保温层焦渣找坡(最薄处30mm厚,最厚处150mm);压型钢板混凝土组合板(总厚度150mm,折算厚度100mm);轻钢龙骨吊顶。

(2)楼面:20mm大理石面层;20mm1:3干硬性水泥沙浆找平层;100mm厚压型钢板混凝土组合结构层;轻钢龙骨吊顶。

(3)门窗本工程采用实木门和塑钢玻璃窗。

(4)墙体外墙为双层聚氨酯PU夹芯墙板300mm(内塞岩棉);内墙为双层聚氨酯PU夹芯墙板180mm厚聚氨酯PU夹芯墙板;卫生间采用C型轻钢龙骨隔墙。

二、结构方案概述1. 设计依据本设计依据以下现行国家规范及规程设计。

《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)《钢结构设计规范》(GBJ50017-2003)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-982. 结构形式及布置采用钢框架-支撑结构。

纵向设置十字交叉柔性支撑两道,支撑杆件用双角钢截面,焊缝连接。

框架梁、柱均采用焊接工字形截面。

楼板采用压型钢板钢筋混凝土组合结构;楼梯为钢楼梯;基础采用柱下独立基础,结构布置如下:支撑底层计算高度为4.5m+1.5m=6.0m,其中1.5m为初估室内地坪至柱脚底板的距离。

3. 材料选用所有构件及零件均采用Q235B;组合楼板混凝土强度等级C20,基础混凝土强度等级C25,钢筋为HRB335级及HPB235。

4.主要参数及结构计算方法该建筑抗震设防类别为丙类,地震作用及抗震措施均按设防烈度考虑。

具体计算方法如下:采用底部剪力法计算水平地震作用;采用修正反弯点法(D值法)计算水平地震作用下的框架内力;采用弯矩二次分配法,计算竖向荷载作用下框架内力。

图结构竖向布置图第二部分结构布置及截面初选一、计算简图及构件截面初选1. 计算单元图结构计算单元2. 结构构件截面初选(1)柱截面按中柱初估:钢框架-支撑结构按每平米5~82m kN 计算竖向荷载,此处取62m kN ,柱的长细比λ=(60~120)y f 235。

轴压力设计值=N (+3)××6××7=;荷载分项系数平均值。

取长细比y λ=80 (按较小刚度y 轴考虑),计算长度系数μ=1(设有侧向支撑),按b 类截面查得稳定系数ϕ=,则所需要面积:A ≥2320486.4205688.0104.2889mm f N =⨯⨯=ϕ 考虑弯矩及倾覆压力作用的影响取: (~)A =(~)× =26632~30730 mm 2 所需截面回转半径:i y =6000/80=75mm 。

(2)钢梁截面初估纵向框架梁高()2015-l =8400/15~8400/20=560mm ~420mm ; 横向框架梁高()2015-l =6600/15~6600/20=440mm ~330mm ;(3)压型钢板:YX70-200-600(V200),板厚1mm ,有效截面惯性矩ef I =100.64cm 4/m,有效截面抵抗矩,自重2m kN 。

结构构件初选截面参数 表第三部分 荷载汇集一、屋面均布荷载1.恒载APP 改性防水 2m kN20mm 厚1:3水泥砂浆找平层 20×=2m kN 100mm 厚水泥珍珠岩保温层 ×=2m kN 焦渣找坡(最薄处30 ,最厚150) 10×=2m kN 100mm 厚现浇混凝土结构层(折算厚度) 25×=2m kN 1mm 厚压型钢板 2m kN 轻钢龙骨吊顶 2m kN 合 计 2m kN2. 活载:不上人屋面 2m kN 雪载 2m kN 重力荷载代表值计算时取雪荷载。

竖向荷载作用下结构分析时活荷载和雪荷载不同时考虑,取二者较大值考虑。

二、楼面均布荷载:1.恒载:大理石面层 28×=2m kN 20mm 厚水泥砂浆找平层 20×=2m kN 100mm 厚现浇钢筋混凝土结构层 25×=2m kN 1mm 厚压型钢板 2m kN轻钢龙骨吊顶 2m kN 合 计 2m kN2.活载:楼面活荷载 2m kN 走廊、楼梯的活荷载 2m kN为简化计算,本设计偏于安全楼面均布荷载统一取2m kN 计算。

三、构件自重(单个)1. 柱1层 ×= kN 2-6层 ×= kN 7层 ×= kN2. 梁横向框架梁 ×= 纵向框架梁 ×= 横向次梁 ×= 纵向次梁 ×=3.墙体 (1)外墙双层聚氨酯夹芯墙板(含龙骨)300厚 2m kN 合 计 2m kN(2)内墙双层聚氨酯夹芯墙板(含龙骨)180厚 2m kN 合 计 2m kN(3)隔墙C 型轻钢龙骨隔墙 2m kN4. 门窗木门 2m kN塑钢窗 2m kN四、重力荷载代表值计算各楼层重力荷载代表值的具体计算过程略,计算结果如下:=7G =6G +==5G =4G =3G =2G + ==1G +=房屋总重力荷载代表值:∑=i G G =++×4+ = kN7=6897.95kN=6564.80kN6=6528.64kN 5432=6566.47kN1=6528.64kN =6528.64kN =6528.64kN图 重力荷载分布图第四部分 水平地震作用下结构分析(Ⅰ) 横向框架地震作用分析一、地震作用计算1. 层间侧移刚度计算 (1)梁线刚度计算钢材的弹性模量310206⨯=E N/mm 2框架梁线刚度 表柱的线刚度按式hEI K cc =计算 框架柱线刚度 表首 层:K =c b K K ∑ KK++=25.0α 212h K D c α=框架柱的D 值 表2. 结构自振周期1T 计算将各层重力荷载代表值集中在相应楼层处作为假想水平荷载计算整体框架的顶点位移。

考虑非结构构件的影响取9.0=ψ。

结构自振周期1T 表834.09.07.17.11⨯⨯==n u T ψ=s3.水平地震作用分析(1)采用底部剪力法计算水平地震作用设防烈度7度,设计基本加速度值为0.1g (第一组),则08.0max =α;Ⅱ类场地,s T g 35.0=,阻尼比035.0=ς;g T <1T =<5g T =5×=。

126.1035.07.106.0035.005.017.106.005.01922.0035.055.0035.005.09.055.005.09.02=⨯+-+=+==⨯+-+=+=ζζηζζγ+-+-max12αηαγ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=TT g=08.0397.135.0126.1922.0⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=(2)结构总水平地震作用:eq EK G F α==××=1T =>g T =×=,需要考虑顶部附加水平地震作用。

n δ=1T +=×+=顶部附加地震作用=⨯==∆40.9881820.EK n F F δ kN (3)各层水平地震作用标准值及楼层地震剪力()n EK nj jjii i F HG H G F δ-=∑=11i H ——结构所在层楼板的计算高度。

楼层地震剪力:∑=∆+=ni j i j F F V (1≤i ≤j ≤7)楼层地震剪力计算 表(4)楼层地震剪力调整按抗震规范规定:各楼层地震剪力∑=>ni j i i G V λ,剪力系数016.0=λ,具体计算如下表所示:楼层地震剪力调整 表(5)楼层地震剪力作用下横向框架侧移楼层地震剪力作用下横向框架侧移等于层间剪力除以楼层侧移刚度,计算如下表:地震剪力作用下横向框架侧移 表(6)侧移修正1)考虑节点域剪切变形对侧移的修正由于本结构横向框架梁及框架柱截面没有改变,故每层的侧移修正系数相同,计算如下: 由横向框架梁的截面参数可知: 梁的腹板平均高度度:bm h =472mm 梁截面的平均惯性矩:bm I =84mm 柱的腹板平均高度度:cm h =456mm 柱截面的平均惯性矩:cm I = 52 4mm 节点域腹板平均厚度:m t =14mmG t h h K m bm cm m ==456×472×14×79000=×510m kN ⋅472103805.27501474881006.2115⨯⨯⨯⨯==bm m bm h K EI ς=>1,需要修正。

()427.108.15.17cmbm bmcm h I h I ⨯--=ςςη =×44567501474884721242416352⨯⨯修正系数:108.1401.115.0100401.1115.010011=⨯-+=-+=ηηκ2)考虑节点柔性的侧移修正规范规定修正幅度一般应控制在5%以内,故取修正系数05.02=κ框架侧移及修正 表从上表计算可知层间位移角ii h u '<][e θ,满足要求。

(7)框架的顶点水平侧移框架的顶点水平侧移可分为两部分:由框架梁的弯曲变形产生的侧移M u 和由柱子轴向变形产生的侧移N u ,框架顶端侧移u =M u +N u 。

M u 可由D 值法求的:∑='=ni i M u u 1,iii D V u =N u 的计算如下:将地震作用下折算成倒三角形水平分布荷载,顶端荷载为:ek q =23HH F ii ∑=()25.31684.362.1027.624.1492.876.1856.1138.2220.1392775.1655.3186.3823⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯ =m126184 2618471===A A n (边柱截面沿高度没有变化) 参数3011=n F ; n ek N F BEA H q u ⋅=2142=30118.19026184.01020625.3139.72264⨯⨯⨯⨯⨯⨯=0.006179 m顶点位移:u =M u +N u =+=0.0331 m500195215.310331.0<=,满足要求。

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