双塔大刚度单连廊高层钢结构设计——方案一毕业论文
2022-07-06 08:07
论文总字数：94698字
摘 要
本毕业设计的工程背景是南京某双塔连体高层钢结构。该工程位于南京市建邺区，设计基本条件：总建筑面积66960m2，其中地上建筑面积44442m2，地下建筑面积22518m2，总用地面积8519m2；建筑平面采用完全对称形式，包括两栋塔楼：建筑高度99.550m，地上28层,地下3层，塔身分别在第10层、16层和21层进行等差退收。结构形式：地面以上采用钢框架-偏心支撑体系，地下室采用钢筋混凝土框架结构。塔楼的第2、3、4层有一道三层的单连廊。
本设计主要进行了建筑设计和结构设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力。是找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。
除了建筑的层数增加，高度加大，建筑的平面形状和空间体型也日益复杂，而BIM技术是进行建筑设计的最先进的软件之一。BIM技术带来的好处是显而易见的：不仅支持设计人员提高设计效率，而且可以支持设计数据的重复利用，例如，用于对设计结果进行各种深入分析，设计阶段数据可在施工阶段直接利用等。但是，应用BIM技术不仅需要经历一个过程，而且需要解决一些关键问题。
关键词： 高层钢结构 结构设计 抗震 BIM
Abstract
The graduation design is aiming to build a steel twins tall in NanJing. The project is located in Nanjing Jianye.What the design basic condition is a total construction area of 66960m2, of which the ground floor area 44442m2, underground construction area of 22518m2, with a total land area of 8519m2; building plan with fully symmetrical forms, including two towers: building height 99.550m, ground 28 floors underground layer 3, respectively, in the first 10 floors of the tower, 16 layers and 21 layers arithmetic retreat close. Structure: steel frame above the ground - partial heart support system, basement reinforced concrete frame structure. 2,3,4 tower has a three-layer single corridor.
The purpose of the design is to do thebuilding design andarchitectural design.When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end.
In addition to an increase in the number of layers building height increase, flat body shape and space architecture is increasingly complex, and BIM technology is the most advanced software for architectural design. BIM technology brings the benefits are obvious: not only supports designers to improve design efficiency, and can support the reuse of design data, for example, for the design of a variety of in-depth analysis of the results, the design phase of the data can be directly utilized in the construction phase, etc. . However, the application of BIM technology not only need to go through a process, and the need to address some key issues.
Keywords : frames; structural design; anti-seismic design ;BIM
目录
摘要........................................................................................................................... Ⅰ
Abstract
第一章 设计概况 1
1.1 工程概况 1
1.2 设计资料 1
1.3 本工程设计过程中所遵循的标准规范 2
1.4 施工技术条件 3
1.5 材料供应 3
1.6设计内容和要求 3
第二章 建筑设计 5
2.1 平面设计 5
2.2 立面设计 5
2.3 剖面设计 6
2.4 防火设计防火分区 6
第三章 结构选型与结构布置 7
3.1 结构选型 7
3.2 结构布置 7
3.2.1 平面布置 7
3.2.2 竖向布置 8
3.2.3 楼盖布置 8
3.3 材料的选用 9
第四章 荷载值计算 10
4.1 荷载标准值计算 10
4.1.1 设计资料 10
4.1.2 活荷载标准值计算 14
4.2 风荷载计算 15
4.3 地震荷载的计算 18
第五章 稳定性、刚度和舒适度计算 22
5.1 结构整体稳定验算 22
5.2 结构整体倾覆验算 22
5.3 水平位移的控制 22
5.3.1 风荷载作用下的水平位移 22
5.3.2 风荷载作用下楼层位移图 24
5.3.3 风荷载作用下的层间位移角曲线图 25
5.3.2 地震荷载作用下的水平位移 26
第六章 内力计算及内力组合（以2、3、4层一榀连廊为例） 31
6.1计算模型 31
6.2 恒荷载作用下的内力计算 32
6.2.1 弯矩图 32
6.2.2 剪力图 36
6.3.3轴力图 39
第七章 内力组合 43
7.1 内力组合 43
7.4 盈建科电算结果及分析 53
第八章 结构构件设计 54
8.1 梁柱设计 54
8.1.1 横向框架主梁设计 54
8.3框架柱设计 70
第九章 楼梯设计 79
9.1 荷载计算 79
9.2 平台梁的设计与验算 80
9.2.1 荷载汇集 80
9.2.2 内力计算 80
9.2.3 截面强度验算 81
9.2.4 挠度验算 81
9.3 梯段梁的设计与验算 81
81
9.3.1 荷载汇集 81
9.3.2 内力计算 82
9.3.4 挠度验算 85
9.4 平台边梁的设计与验算 85
9.4.1 荷载汇集 85
9.4.2 内力计算 86
9.4.3 截面强度验算 86
9.4.4 挠度验算 87
第十章 悬挑设计 88
10.1荷载计算 88
10.2杆件内力计算及验算 88
1 荷载计算 88
2 强度验算 89
第十一章 节点计算 102
11.1 梁柱节点域验算 102
11.2框架节点设计 103
11.2.1 梁柱节点设计 103
11.2.2 主、次梁节点 109
11.3 柱柱节点设计 113
11.4 柱脚设计 114
11.5 节点计算电算检验 116
11.5.1 梁柱节点 116
11.5.2主梁次梁节点 118
参考文献 122
第一章 设计概况
1.1 工程概况
积极推广应用钢结构是我国土木工程的重要发展反向之一，现采用多种方案研究连廊刚度对双塔连体高层钢结构的结构性能影响。
本毕业设计的工程背景是南京某双塔连体高层钢结构。该工程位于南京市建邺区，设计基本条件：总建筑面积66960m2，其中地上建筑面积44442m2，地下建筑面积22518m2，总用地面积8519m2；建筑平面采用完全对称形式，包括两栋塔楼：建筑高度99.550m，地上28层,地下3层，塔身分别在第10层、16层和21层进行等差退收。结构形式：地面以上采用钢框架-偏心支撑体系，地下室采用钢筋混凝土框架结构。塔楼的第2、3、4层有一道三层的单连廊。
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