武汉光谷某小区钢结构住宅楼2栋毕业论文
2020-04-11 05:04
摘 要
本计算书是关于“武汉光谷某小区钢结构住宅楼2栋”设计所做的书面成果，本住宅楼为6层钢框架结构。总建筑面积3400m2
在建筑设计方面，主要把给的图纸按照规范进行修改，最后确定了最终的方案，以及其具体的建筑构造，做法和材料。
在结构设计部分中，首先确定一榀框架，由建筑图纸可以确定第6轴线作为本次手算的任务，根据建筑设计图确定此一榀框架确定其所受的荷载，选择梁，柱的型号尺寸，其次计算恒荷载，活荷载，风荷载作用下一榀框架的弯矩，轴力，剪力，并绘制相应的弯矩图，轴力图，剪力图。然后进行内力组合，选取最不利的组合值进行梁柱截面验算，验算合格后进行梁柱节点、柱脚、楼梯、楼面板及屋面板、基础设计计算并用天正CAD完成各结构的平面布置、一榀框架的布置及连接等施工图，并画出楼梯、基础等详图。
结构设计的过程中，要学会使用PKPM软件，利用PKPM软件完成对设计模型的建立并利用分析元软件对结构的合理性进行计算分析，选出一榀框架利用PKPM计算器内力与手算结果进行比对，最后再利用PKPM完成梁柱节点的设计，这样我们不但掌握了PKPM软件也是对本科四年所学知识的综合应用。
此次设计是对我们大学四年所学知识的一次综合性应用，也是对各种办公软件，绘图软件的一次应用，使我们收到了全面的工程技术基本训练，掌握了建筑设计的主要过程，为今后的工作打下了良好的基础。
关键词：钢框架结构，结构设计，内力计算
Abstract
This calculation is about "the wuhan optical valley, steel structure residential building two building" a district design do results in writing, the residential building for the 6 layer of steel frame
structure. A total construction area of 3400 m2
In the aspect of architectural design, the drawings given are mainly modified according to the specifications, and the final scheme, as well as its specific architectural structure, practices and
materials are finally determined.
In structure design part, first determine a cross, be determined by the construction drawings can be 6 axis as the task to hand count, according to the architectural design to determine this determine its of the load, cross beam, column type size, second calculation constant load and live load, wind load under the action of a common framework for the bending moment, axial force, shearing force, bending moment diagram and draw the corresponding, shaft to, shear force diagram. To internal force combination, and then select the most unfavorable combination of value calculation of column section and beam section, after calculating the qualified beam-column joints, column feet, stair, floor panel and roof panel and foundation design and calculation and it was complete each of the structure of the CAD layout, the layout of a cross and connection of construction drawing, and
draw the detail of stair, foundation.
Structure design process, to learn to use PKPM software, using PKPM software to complete the design model is established and used analysis software calculation and analysis on the rationality of the structure, choose one common framework using PKPM calculators calculate internal force and hand compare result, finally using PKPM to complete the design of beam-column joints, so that we not only mastered the PKPM software is the comprehensive application of four years of
undergraduate course knowledge.
This design is for our university four years a comprehensive application of knowledge, and to all kinds of office software, an application of drawing software, we received a comprehensive engineering basic training, mastery of the architectural design process of main work laid a good
foundation for the future
Key words: steel frame structure, structural design, internal force calculation
目录
绪论6
一 计算书7
工程概况7
1.结构选型7
2.结构布置7
3.荷载计算8
3.1横荷载标准值统计8
3.2活荷载标准值统计10
4.梁柱初选10
4.1屋面梁初选10
4.2柱子的初选11
4.3楼盖的初选11
4.4确定计算简图12
4.5各单元线刚度13
4.6各单元弯矩分配系数15
5荷载作用下框架的内力18
5.1一榀框架18
5.2恒荷载作用下受荷简图23
5.3恒荷载作用下框架的内力计算24
5.4活荷载作用下受荷简图33
5.3活荷载作用下框架的内力计算33
6风荷载计算41
6.1风荷载标准值计算41
6.2风荷载侧移计算43
6.3风荷载作用下框架内力计算45
7地震荷载计算52
7.1重力荷载代表值52
7.2框架的抗震等级53
7.3场地和特征周期53
7.4框架自振周期53
7.5各层水平地震标准值54
7.6框架地震内力计算56
7.7地震作用下框架柱剪力和弯矩计算57
7.8地震作用下梁端弯矩和剪力计算57
8.内力组合61
9.截面验算74
9.1柱截面验算74
9.2梁截面验算75
10.节点计算78
11.楼梯设计85
12.板筋的计算88
12.1屋面板筋的计算88
12.2楼面板筋的计算94
13.基础设计95
13.1场地资料 95
13.2 A轴独立基础设计 95
13.3 C、D柱联合基础设计 97
二 PKPN计算100
结束语 118
参考文献 119
绪 论
毕业设计是大学四年生活的一次最终检测，它能检测我们大学四年所学知识是否扎实，毕业设计是对我们所学知识的一次综合运用，除了这些我们已学过的知识之外，我们还要通过查阅资料，咨询老师来完成一些自己没掌握的东西，毕业设计也是培养我们解决问题能力的一次检验，它能提升我们分析问题以及解决问题的能力。
本次毕业设计的主题为钢结构住宅楼的设计，钢结构在房屋建设中已经得到了广泛的运用，虽然还没用钢筋混凝土结构那么全面的运用。钢结构相比混凝土结构来说，强度更高，重量更轻，材质更为均匀，制作更为简便，施工周期更短，但钢结构相比混凝土结构来说也有自己的缺点，比如钢结构的价格相对较贵，总体来说我觉得钢结构在未来的生活中应该有很好的发展，会得到更广泛的运用。
我的选题是武汉光谷某小区钢结构住宅楼2栋的设计，总共层数为6层，总面积大约为3400m2，我们先根据老师给的图寻求建筑老师的帮助完成建筑方案的确定以及建筑图的绘制，确定完建筑方案后，我们根据规范确定梁，柱以及板的选型。统计各种荷载，这里我们可以先进行PKPM软件的运算，首先建立模型，然后运用PKPM的计算功能检测选型以及方案是否适用，在PKPM计算确认无误后，可以进行后面的手算工作，先利用二次弯矩分配法计算荷载作用下的弯矩，通过弯矩计算剪力以及轴力，这里可以与PKPM生成的PK文件中的弯矩，剪力，轴力做比较，确认差异不大后可以进行风荷载以及地震荷载的计算，同样这些计算结果可以与PK文件的计算结果相比较。荷载部分计算完成之后，我们可以进行内力组合了，选取其中的不利内力值，进行后面的验算。梁柱验算完成后我们可以进行节点设计，这里的节点我们可以根据PKPM输入参数生成节点方案，验算方案是否满足，不满足要求需要调整。节点设计完成后，还要进行楼梯设计，我们是钢结构所以设计钢梯，往钢槽内浇筑混凝土。板的计算我们主要确定板的配筋。最后我们还要进行基础的设计，这里我们选用独立基础以及联合基础，确定基础的方案后计算书部分基本完成了，最后我们根据计算书完成施工图的绘制。这些工作为此次毕业设计的主要任务。工程概况
（一） 工程名称
武汉光谷某小区钢结构住宅楼2栋
（二） 建筑规模与要求
建筑层数： 六层
结构形式：主体结构形式为多层钢框架结构，在本设计中，总建筑面积约3400m2，要求框架的跨数至少三跨。框架柱采用 H 型钢，框架梁采用 H 型钢。楼盖为现浇钢筋混凝土板或压型钢板混凝土组合楼板，基础采用钢筋混凝土独立基础加连系梁。外墙采用 250 mm 厚加气混凝土砌块，分户墙采用 200 mm 厚加气混凝土砌块，内墙采用 150 mm 厚加气混凝土砌块。建筑构造：建筑物的内外装修构造、门窗构造、楼地面构造、屋面防水构造见建筑说明。
1.结构选型
结构体系选型：钢框架结构
楼梯结构： 钢结构楼梯上浇混凝土面层
楼面板： 压型钢板-混凝土非组合楼板
2.结构布置
2.1框架计算简图
取具有代表性的 3号轴框架计算，框架计算简图如图3.1所示，假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接，主梁与次梁铰接
图 3.1 单元计算简图
- 荷载计算
3.1荷载计算
3.1.1恒荷载标准值统计
板厚选取，H板≥（~）l，故取H板=100mm
（1）楼面：
15mm 厚水磨石楼面 | 0.015×25=0.375 kN/m2 |
20 mm 厚 1：2 水泥砂浆找平层 | 0.02×20=0.40 kN/m2 |
100 mm 厚 C20 钢筋混凝土板 | 0.10×25=2.50 kN/m2 |
0.8 mm 厚压型钢板 | 0.12 kN/m2 |
吊顶及吊挂荷载 | 0.3 kN/m2 |
合计 | 3.70 kN/m2 |
（2）屋面： 20mm1:3 水泥砂浆（上人屋面的保护层） | 0.02×20=0.40 kN/m2 |
4mm 厚改性沥青防水（三毡四油） | 0.05 kN/m2 |
30mm 厚水泥砂浆 | 0.03×20=0.60 kN/m2 |
100mm 厚膨胀珍珠岩保温层 | 0.10×2.5=0.25 kN/m2 |
20mm 厚 1：3 水泥砂浆找平层 | 0.02×20=0.40 kN/m2 |
40mm 厚 C20 防水细石混凝土 | 0.04×25=1.00 kN/m2 |
100mm 厚 C25 钢筋混凝土板 | 0.10×25=2.50 kN/m2 |
0.8mm 厚压型钢板 | 0.12 kN/m22 |
吊顶及吊挂荷载 | 0.30 kN/m2 |
合计 | 5.62 kN/m2 |
（3）内墙： 以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。 相关图片展示：
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