南京和木新材料科技发展有限公司1号厂房毕业论文

 2022-05-12 09:05

论文总字数:61221字

摘 要

  1. 设计概况

1.1工程概况..........................................3

1.2地质资料..........................................3

1.3 施工技术条件.....................................3

1.4 材料.............................................3

二.建筑设计

2.1 平面设计..........................................7

2.2立面设计...........................................7

2.3剖面设计...........................................7

  1. 结构选型与结构布置

3.1 结构选型.........................................8

3.2 结构布置.........................................8

3.2.1 平面布置.......................................8

3.2.2竖向布置.......................................9

3.2.3楼盖布置.......................................9

3.2.4 基础形式.........................................9

3.3 材料的选用.........................................9

3.4 初估构件尺寸......................................9

3.4.1 组合楼板截面初估................................9

3.4.2 框架柱截面初估..................................9

3.5 框架计算单元及计算简图............................11

3.5.1 计算单元.......................................11

3.5.2 计算简图......................................11

  1. 荷载值计算

4.1 荷载标准值计算..................................12

4.1.1 恒荷载标准值计算..............................12

4.1.2 活荷载标准值计算.............................14

4.2 风荷载计算.....................................17

4.3地震荷载的计算..................................17

  1. 水平荷载作用下结构侧移计算

5.1 侧移刚度.........................................20

5.2 风荷载作用下框架侧移计算.........................20

5.3 地震作用下的位移验算...........................22

5.4 PKPM电算结果及分析...........................22

  1. 内力计算

6.1 恒荷载作用下的内力计算.........................27

6.2 与地震作用相组合的重力荷载作用下的内力计算......38

6.3 风荷载作用下的内力计算..........................39

6.4 横向地震作用下的内力计算.......................43

6.5 PKPM电算结果及分析............................44

  1. 内力组合

7.1 内力组合........................................55

7.2 PKPM电算结果及内力分析..........................65

  1. 结构构件设计

8.1 梁设计.........................................70

8.1.1 横向框架主梁设计..............................75

8.1.2 次梁截面设计.................................78

  1. 节点设计

9.1 梁柱节点域验算...................................79

9.2 框架节点设计.....................................80

9.3 柱柱节点设计.....................................81

9.4柱脚节点设计....................................82

十 楼梯设计

10.1 荷载计算.......................................83

10.2 平台梁设计与验算..............................84

10.3 梯段梁的设计与验算............................85

10.4 平台边梁设计与验算.............................86

  1. 基础设计

11.1 荷载计算.......................................87

11.2确定基础底面积.................................88

11.3 地基变形验算...................................89

11.4基础结构设计....................................91

摘 要

在建筑物结构设计中,框架结构常被作为一个重要且标准的型式而采用。它适用于低层、多层建筑物,亦可用于超高层建筑物。同剪力墙结构相比,这种结构更适合在建筑物的内部或者外围的墙体上开设规则孔洞。同时它还能充分利用建筑物内在任何情况下都要采用的梁和柱的刚度,但当柱子与梁刚性连接时,通过框架受弯来抵抗水平和竖向荷载会使这些柱子的承载能力变得更大。

大多情况下,框架的刚度不如剪力墙,因此对于细长的建筑物将会出现过度变形。但正是因为其柔性,使得其与剪力墙结构相比具有更大的延性,因而地震荷载下不易发生事故。例如,如果框架局部出现超应力时,那么其延性就会允许整个结构出现倒塌事故。因此,框架结构常被视为最好的高层抗震结构。另一方面,设计得好的剪力墙结构也不可能倒塌。

当然,还可以在建筑结构设计中,将框架结构和剪力墙结构结合起来使用。例如,在房屋建筑上使用框架,而在其中可以使用剪力墙。对于很多多高层建筑,如果墙体和筒架进行合理地安排与连接,会起到很好的抵抗侧向荷载的作用。还要求由这些结构体系提供的刚度在各个方向上应大体对称。

关键词:结构设计 框架结构 钢框架

Abstrat】:In the design of architectural buildings , rigid-frame systems have been accepted as an important and standard means . They are the same with low and medium buildings for designing buildings . They are employed for low- and medium up to high-rise building .Compared to shear-wall systems , these rigid frames both within and at the outside of a buildings . They also make use of the stiffness in beams and columns that are required for the buildings in any case , but the columns are made stronger when rigidly connected to resist the lateral as well as vertical forces though frame bending .

Frequently , rigid frames will not be as stiff as shear-wall construction , and therefore may produce excessive deflections for the more slender high-rise buildings designs . But because of this flexibility , they are often considered as being more ductile and thus less susceptible to catastrophic earthquake failure when compared with ( some ) shear-wall designs . For example , if over stressing occurs at certain portions of a steel rigid frame , ductility will allow the structure as a whole to deflect a little more , but it will by no means collapse even under a much larger force than expected on the structure . For this reason , rigid-frame construction is considered by some to be a “best”seismic-resisting type for high-rise steel buildings . On the other hand ,it is also unlikely that a well-designed share-wall system would collapse.

Of course , it is also possible to combine rigid-frame construction with shear-wall systems in one buildings ,For example , the buildings geometry may be such that rigid frames can be used in one direction while shear walls may be used in the other direction。

Keyword: the structure design ; Frame structure ;Steel structure

一. 设计概况

1、工程概况

本课题选自南京工业大学建筑设计研究院2013年设计的实际项目。原设计采用钢筋混凝土框架,现改成钢框架结构作为毕业设计课题。该厂房主体5层,抗震设防烈度7度,场地类别II类。无地下室。

2、工程地质资料

抗震设防烈度为7度(0.1g),场地土类别为II类,特征周期为0.35s。建筑场地天然地面绝对标高详见总平面。地勘报告详见电子版文本。建议基础形式为独立基础。钢柱脚采用外包式柱脚。

3、施工技术条件

本工程所有构件均在工厂加工,由公路运输到施工现场吊装安装。

4、材料

基础采用钢筋混凝土独立基础,主体钢结构选Q345B钢材,优选热轧型钢。楼盖采用压型钢板浇筑混凝土组合楼盖。钢梁可按组合梁设计。内外围护结构采用加气混凝土板材。

二 建筑设计

2.1平面设计

本厂房总建筑面积18414.64㎡,占地面积3682.93㎡,选择工业化程度较高,施工周期短,结构形式简单的刚框架形式。 建筑平面设计主要有建筑物中各个使用部分的设计和建筑物交通联系部分的设计,建筑物的使用部分,主要体现该建筑物的使用功能,因此满足使用功能的需求是确定其平面面积和空间形状的主要依据。根据题目所给条件:本设计为五跨钢结构五层厂房,跨度皆为8.5m,长85.55m。

2.2立面设计

建筑立面设计偏重于对建筑物的各个立面以及其外表面上所有的构件,例如门窗、雨篷、遮阳等等的形式、比例关系和表面的装饰效果等。设计时,通常是先绘制出建筑物各个立面的基本轮廓,再进一步推敲各个立面的总体尺度比例的同时,综合考虑立面之间的相互协调,特别是相邻立面之间的连续关系,并且对立面上的各个细部,特别是门窗的大小、比例、位置,以及各种突出物的形状等进行必要的调整。

2.3剖面设计

建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系。剖面设计主要分析建筑物各部分应有的高度、建筑层数、建筑空间的组合和利用,以及建筑剖面中的结构、构造关系等。此次设计层高为5.5m 4.5m 4.5m 4.5m 4.5m。

三 结构选型与结构布置

3.1结构选型

对采用钢框架结构体系的建筑,具有以下特点:

1 建筑平面布置灵活,能够提供较大的内部使用空间,能适应多种类型的使用功能。

2 构造简单,构件易于标准化和定型化生产,施工速度快,工期短。

3 对层数不多的多层建筑而言,框架结构体系是一种比较经济、运用广泛的结构体系。

4 本工程为五层生产房,采用钢框架结构体系能满足要求。

3.2结构布置

结构布置应满足建筑功能及使用功能的要求。该工程为多层钢结构生产房,需要开阔的开间。钢结构具有的大柱网、大开间,结构布置灵活的优势可以得到较好的发挥。

3.2.1 平面布置

1.柱网布置

2.主梁布置:框架梁与框架柱皆为刚接

3.次梁布置:次梁与框架梁采用铰接,并与框架梁同高。

4.内外墙布置:外墙200mmALC墙体

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