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毕业论文网 > 毕业论文 > 土木建筑类 > 土木工程 > 正文

N21江苏春兰集团钢结构主车间二BIM建模和结构设计

 2022-12-06 09:12  

论文总字数:162205字

摘 要

关键词:刚框架;组合梁;底部剪力法;D值法;桩基

Abstract

The second main workshop of Jiangsu Chunlan Group is located in Nanjing City, Jiangsu  Province, with 4 floors above ground steel structure and no basement. Building ±0.000 elevation  is equivalent to the Yellow Sea elevation of 15.800m, indoor and outdoor elevation difference of  0.20m, one and two stories are 6m high, three and four layers are 5m high, the total height of the  buildingis 22m. The structural form is steel frame structure,floor panels and roof panels are  combined with concrete profiled steel plates, and the internal and external walls are block walls.  The design life of the building is 50 years.

According to the functional requirements of the building,considering the reasonable structure force and convenient construction process,determine the structure selection,column network layout,floor cover selection and foundation selection. According to the span and bearing capacity, the cross section of the frame beam and secondary beam is estimated.The cross section of the frame beam is HM488×300×11×18. Secondary beam section: HN350×175×7×11. The column section is determined according to the estimated vertical load. The frame column section is □450×450×14×14, and the other column sections are □400×400×14×14. The floor plate is selected as the form work. The function of the profiled steel plate is not considered in the use stage,and the  design is in accordance with the concrete plate. The secondary beam is designed according to the

[Key words] rigid frame;Composite beams;Bottom shear method;D value method;Pile foundation

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 设计条件 1

1.1 工程概况 1

1.2 设计资料 1

1.3 设计任务 2

1.4 技术要求 2

第二章 选型及结构布置 3

2.1结构平面布置 3

2.2 主要构件的截面尺寸估算 4

2.2.1 框架柱截面尺寸估算 4

2.2.2 次梁截面尺寸估算 4

2.2.3 主梁截面尺寸估算 5

2.2.4 楼板截面尺寸估算 5

第三章 荷载计算 6

3.1 永久荷载 6

3.1.1 楼面永久荷载 6

3.1.2 屋面永久荷载 7

3.1.3 墙体荷载 7

3.1.4 梁柱自重 8

3.2 楼面与屋面可变荷载 8

3.2.1 楼面可变荷载 8

3.2.2 屋面活荷载 9

3.3 雪荷载 9

3.4 风荷载 9

第四章 竖向荷载作用下的结构内力计算 10

4.1计算简图 10

4.1.1计算简图 10

4.1.2框架计算基本假定 11

4.1.3框架计算规定说明 11

4.1.4框架截面特性计算 11

4.2 荷载计算 12

4.2.1 永久荷载计算 13

5.2.2 可变荷载计算 15

4.3 竖向永久荷载作用下的内力计算 16

4.3.1 弯矩分配与传递 16

4.3.2 框架梁、柱剪力计算 23

4.3.3 框架柱轴力计算 24

4.3.4 竖向永久荷载作用下的内力图 27

4.4 竖向可变荷载满布下的内力计算 32

4.4.1 弯矩分配与传递 32

4.4.2 框架梁、柱剪力计算 37

4.4.3 框架柱轴力计算 38

4.4.4 竖向可变荷载满布下的内力图 41

4.5 竖向可变荷载不利布置下的内力计算 46

4.5.1 弯矩分配与传递 46

4.5.2 框架梁、柱剪力计算 52

4.5.3 框架柱轴力计算 52

4.5.4 竖向可变荷载满布下的内力图 56

第五章 水平地震作用下的结构内力计算 61

5.1 计算简图 61

5.2 荷载计算 61

1、顶层重力荷载代表值计算 61

2、三层重力荷载代表值计算 62

3、二层重力荷载代表值计算 63

4、底层重力荷载代表值计算 63

5.3 水平地震作用下的框架位移计算 64

5.3.1 框架柱的抗侧刚度计算 64

5.3.2 结构基本自振周期的计算 65

5.3.3 对于横向框架的水平地震作用计算 65

5.4 水平地震作用下的结构内力计算 67

5.4.1 反弯点高度比计算 67

5.4.2 柱端剪力及弯矩计算 69

5.4.3 梁端剪力及弯矩计算 70

5.4.4 柱轴力计算 72

5.4.5 水平地震作用下的内力图 73

第六章 风荷载作用下的内力计算 76

6.1 计算简图 76

6.1.1 风荷载体型系数 76

6.1.2 各层风压高度系数 76

6.1.3 风荷载标准值 76

6.1.4 风荷载作用下计算简图 77

6.2 内力分析 77

第七章 框架内力组合 78

7.1 内力组合方法 78

7.1.1 荷载的基本组合 78

7.1.2 地震作用内力组合 78

7.2 框架梁内力组合 79

7.3 框架柱内力组合 88

7.3.1 基本组合 88

7.3.2标准组合 95

第八章 梁柱构件设计 103

8.1 框架梁截面计算 103

8.1.1 非地震作用下框架梁截面验算 103

8.1.2 地震作用下框架梁截面验算 105

8.1.3 框架梁挠度计算 107

8.2 框架柱截面验算 111

8.2.1 框架柱计算相关数据 111

8.2.2 非地震作用下框架柱截面验算 113

8.2.4 地震作用下框架柱截面验算 117

第九章 楼梯设计 121

9.1 设计资料 121

9.2 踏步验算 121

9.2.1 荷载计算 121

9.2.2 荷载组合 121

9.2.3 强度验算 122

9.2.4 挠度验算 122

9.2.5 连接计算 122

9.3 梯段梁验算 122

9.3.1 计算简图 123

9.3.2 荷载计算 123

9.3.3 强度验算 124

9.3.4 挠度验算 124

9.3.5 连接计算 124

9.4 休息平台板验算 125

9.4.1 铺板计算 125

9.4.2 板肋计算 126

第十章 节点设计 128

10.1 次梁连接节点 128

10.1.1 节点做法说明 128

10.1.2 连接节点计算 128

10.2 横向框架梁与框架柱连接节点设计 130

10.2.1 边节点(5/A轴)计算 130

10.2.2 中节点(B轴)计算 137

10.2.3 中节点(底层B轴)计算 140

10.3 柱脚节点设计 143

10.3.1 中柱柱脚节点设计 144

10.3.2 边柱柱脚节点设计 150

第十一章 基础设计 153

11.1 设计条件 153

11.1.1 地质条件 153

11.1.2 基础选型 153

11.1.3 设计内容和计算原则 153

11.2 中柱桩基础设计 154

11.2.1 桩顶作用效应计算 154

11.2.2 单桩承载力 155

11.2.3 桩的数量及布置 157

11.2.4 单桩承载力验算 157

11.2.5 桩身结构设计 158

11.2.6 承台设计 158

第十二章 电算校核 163

12.1 电算结构设计信息 163

12.1.1 设计依据 163

12.1.2 计算软件信息 163

12.1.3 结构模型概况 163

12.1.4 工况和组合 172

12.1.5 质量信息 174

12.1.6 荷载信息 174

12.1.7 立面规则性 175

12.1.8 抗震分析及调整 176

12.1.9结构体系指标及二道防线调整 178

12.1.10变形验算 180

12.1.11 舒适度验算 181

12.1.12 抗倾覆和稳定验算 182

12.2 电算与手算结果对比 183

12.2.1结构的自振周期 183

12.2.2横向水平地震作用下层间位移 183

12.2.3结构内力对比 184

总 结 188

参考文献 189

致 谢 190

第一章 设计条件

    1. 工程概况

    1. 设计资料

表1.1 拟建场地工程地质情况

岩土层名称

土层深度(m)

稠密度/风化程度

地基承载力特征值(KPa)

混凝土预制桩

人工挖孔灌注桩

(KPa)

(KPa)

(KPa)

(KPa)

①杂填土

0~1.2

松散

10

②细砂

1.2~3.6

稍密

180

25

③粉质粘土

3.6~6.6

可塑

240

40

④砂质粘土

6.6~13.6

硬塑

280

60

⑤砂岩

13.6~

强风化

60

4000

注:最高水位距离地表3.0m。

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