钢结构毕业设计计算书.doc

1、南京工业大学 本科生毕业设计（ 论文 ） 1 第一章：设计概况 1 1.1 工程概况 1 1.2 设计过程 3 第二章：结构设计方案 4 2.1 设计资料 4 2.2 结构的选型与布置 4 2.3 框架计算简图及梁柱线刚度 6 第三章：结构分析与设计 9 3.1 荷载计算 9 3.2 风荷载作用下的位移验算 15 南京工业大学 本科生毕业设计（ 论文 ） 2 第一章 设计概况 1.1 工程概况 工程名称为南京市某医院住院部病房楼设计，平面尺寸为 57.05m 18.5m，地上 7 层，总建筑面积约 7500m2，建筑总高度为 23.35m，建筑结构为钢结构框架，基础为钢筋混凝土独立基础。 1.

2、2 建筑安全等级和设计年 限 建筑结构安全等级 二级 设计使用年限 50 年 建筑抗震设防类别 乙类 地基基础设计等级 丙级 1.3 自然条件 1.基本风压： 0.40KN/m2 2.基本雪压： 0.65KN/m2 3.场地类别： 类 4.抗震设防烈度： 7度 5.设计基本地震加速度： 0.10g 6.设计地震分组：第一组 1.4 工程地质 根据勘查揭示，岩土层的分布如下： 层杂填土，由粉质粘土、建筑垃圾、煤渣等混杂组成，层厚为 0.51.0m。 -1 层粉质粘土，层厚为 1.02.5m；承载力标准值为 200kPa； -2 层粉质粘土，层厚为 2.54.0m；承载力标准值为 160kPa；

3、层强风化泥质粉砂岩，层厚为 4.010.0m；承载力标准值为 320kPa； 其再下为中风化泥质粉砂岩。 南京工业大学 本科生毕业设计（ 论文 ） 3 1.5 本工程设计所遵循的标准、规范、规程及技术条件 建筑工程抗震设防分类标准（ GB50223-2008） 建筑结构制图标准（ GB/T50105-2010） 建筑结构可靠度设计统一标准（ GB50068-2001） 建筑结构荷载规范（ GB50009-2012） 钢结构设计规范（ GB50017-2011） 混凝土结构设计规范（ GB50010-2010） 建筑抗震设计规范（ GB50011-2010） 建筑地基基础设计规范（ GB5000

4、7-2011） 钢结构工程施工与验收规范（ GB50221-2001） 钢结构工程质量检验评定标准（ GB50221-95） 第二章 结构设计方案 2.1 设计资料 1.设计标高：室内设计标高 0.000m,室外设计标高： -0.300m 2.墙身做法： 200 厚 混凝土空心小砌块 外墙， 200 厚 加气混凝土砌块 内墙： （ 1）外墙面做法（涂料墙面）： 20 厚 1:3 水泥砂浆 ；刷界面处理剂一道。 （ 2） 内墙面做法（ 混合 砂浆墙面）： 20厚混合砂浆 ；刷界面处理剂一道。 （ 3）卫生间内墙面做法（瓷砖墙面）： 瓷砖墙面，水泥砂浆打底，共 20 厚；刷界面处理剂一道。 3.楼

5、面做法 （水磨石地面） ： 10 厚 水磨石面层 ， 20 厚 1： 3水泥砂浆找平层，压型钢板 -混凝土组合楼板 。 4.卫生间 ， 阳台 ， 污洗室楼面做法 （ 防滑瓷砖楼面 ）： 10 厚瓷砖楼面，干水泥擦缝； 5厚 1:1 水泥细砂结合层； 30 厚 C20 细石混凝土；聚氨酯二遍涂膜，厚1.2； 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层，压型钢板 -混凝土组合楼板。 5.屋面做法 ： 20厚防水砂浆压光， 40 厚 C20 细石混凝土，内配 4150 双向钢筋；三毡四油沥青油毡防水层，冷底子油一道， 20 厚 1： 3水泥砂浆找平层，80厚泡沫混凝土保温层， 20 厚 1： 3水泥砂浆找平层

6、，现浇混凝土屋面。 南京工业大学 本科生毕业设计（ 论文 ） 4 6门窗做法：病房，值班室，更衣室等房间门为木门，其余为铝合金门窗 7.活荷载：楼面 2.0KN/m2,走廊 、楼梯间 2.0KN/m2,上人屋面 2.0KN/m2,不上人屋面 0.5KN/m2。 2.2 结构的选型与布置 2.2.1.结构选型 该建筑为 7 层钢框架，采用 H 型钢柱、 H 型钢梁构成框架体系， 梁 采用 Q235钢 ，柱采用 Q345 钢 ；楼板为压型钢板 -混凝土组合楼板，基础为柱下独立基础，混凝土强度等级为 C30，基础和楼板的受力钢筋为 HRB335. 2.2.2.结构布置 本框架结构设计为双向梁柱抗侧力

7、体系，结合建筑的平面、立面和剖面布置情况， 计算单元处 结构平面 布置如 图 2-1 所示 。 本建筑的材料选用如下： 混凝土：采用 C30 钢： Q235、 Q345 墙： 外墙 ， 混凝土空心小砌块 ， 11.8 KN/m3;内墙，加气混凝土砌块， 5.5KN/m2 窗：铝合金窗， r=0.4KN/m2 门：木门， r=0.2KN/m2；铝 合金门， r=0.4KN/m2 2.3 框架计算简图 本工程横向框架计算单元 取图 2-1中 斜线部分所示 范围 ，框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础 ， 本工程基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础置于第二 层 粉 质粘土 层上，基底标高为设

8、计相对标高 2.30 m。 柱子的高度底层为： h1 = 3.8+2.3 0.5 = 5.6 m（初步假设基础高度 0.5 m） ，二五层柱高为 h2 h5 = 3.15 m，六层柱高为 h6= 3.35 m， 七层柱高为 h7= 3.6m。 柱节点刚接 ， 横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，二 跨分别 为： l = 7600、 10900。计算简图见图 2-2。 南京工业大学 本科生毕业设计（ 论文 ） 5 图 2-1 计算单元 结构平面布置图 注 ： 标号 名称 截面 材质 GZ1 框架柱 HW 500 500 15 34 Q345 GL1 框架梁 HM 700 400 12 22 Q2

9、35 GL2 框架梁 HM 600 400 12 18 Q235 GL3 次梁 HM 450 300 8 14 Q235 GL4 次梁 HM 300 200 6 10 Q235 南京工业大学 本科生毕业设计（ 论文 ） 6 图 2-2 计算简图 第三章 结构内力分析与构件计算 3.1 竖向 荷载计算 3.1.1 恒载标准值计算 1屋面 南京工业大学 本科生毕业设计（ 论文 ） 7 找平层： 20 厚防水水泥砂浆 0.0220=0.4 KN/m2 防水层（刚性）： 40 厚 C20 细石混凝土 0.0425=1.0 KN/m2 找坡层： 40 厚水泥石灰焦渣砂浆 3%找平 0.0414=0.56

10、 KN/m2 防水层 (柔性 ):三毡四油铺小石子 0.4KN/m2 找平层： 20 厚 1： 3水泥砂浆 0.0220=0.4 KN/m2 保温 层： 80 厚泡沫混凝土 0.086=0.48 KN/m2 找平层： 20 厚 1： 3水泥砂浆 0.0220=0. 4KN/m2 结构层： 130 YXB65-170-510(B)组合楼板 3.43KN/m2 合计 7.07KN/m2 2标准层楼面 水磨石地面 0.65KN/m2 结构层 ： 130 YXB65-170-510(B)组合楼板 3.43KN/m2 合计 4.08KN/m2 3防滑瓷砖楼面 10 厚瓷砖楼面，干水泥擦缝 0.0117.

11、8=0.18 KN/m2 5厚 1:1 水泥细砂结合层 0.00520=0.1 KN/m2 30 厚 C20 细石混凝土 0.0325=0.75 KN/m2 聚氨酯二遍涂膜 ， 厚 1.2 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 KN/m2 结构层： 130 YXB65-170-510(B)组合楼板 3.43KN/m2 合计 4.86KN/m2 4梁自重 HM 700 400 12 22 1.96KN/m HM 600 400 12 18 1.63KN/m HM 450 300 8 14 0.90KN/m HM 300 200 6 10 0.44KN/m 5柱自重 HW 500

12、 500 15 34 3.02KN/m 6外 墙自重 南京工业大学 本科生毕业设计（ 论文 ） 8 墙体 200 厚混凝土空心小砌块 0.211.8=2.36 KN/m2 外表面 20 厚水泥砂浆 0.0220=0.4 KN/m2 内表面 20 厚混合砂浆 0.0217=0.34 KN/m2 合计 3.1 KN/m2 7内墙自重 墙体 200 厚 加气混凝土砌块 0.2 5.5=1.1KN/m2 外表面 20 厚水泥砂浆 0.0220=0.4 KN/m2 内表面 20 厚混合砂浆 0.0217=0.34 KN/m2 合计 3.1 KN/m2 8 卫生间内墙（双面瓷砖） 墙体 200 厚加气混凝

13、土砌块 0.25.5=1.1 KN/m2 外表面 贴瓷砖墙面 0.5KN/m2 内表面 贴瓷砖墙面 0.5KN/m2 合计 2.1KN/m2 9 卫生间内墙（单面瓷砖） 墙体 200 厚加气混凝土砌块 0.25.5=1.1 KN/m2 外表面 20 厚混合砂浆 0.0217=0.34 KN/m2 内表面 贴瓷砖墙面 0.5KN/m2 合计 1.94KN/m2 10卫生间外墙（单面瓷砖） 墙体 200 厚混凝土空心小砌块 0.211.8=2.36 KN/m2 外表面 20 厚水泥砂浆 0.0220=0.4 KN/m2 内表面 贴瓷砖墙面 0.5KN/m2 合计 3.26KN/m2 11上人屋面女

14、儿墙（高 1.2m， 100 厚钢筋混凝土压顶） 墙体 200 厚混凝土空心小砌块 1.20.211.8=2.83 KN/m 内外表面 20厚水泥砂浆 1.220.0220=0.96 KN/m 100 厚钢筋混凝土压顶 0.10.225 =0.5KN/m 合计 4.29KN/m 南京工业大学 本科生毕业设计（ 论文 ） 9 12 不 上人屋面女儿墙（高 0.5m， 100 厚钢筋混凝土压顶） 墙体 200 厚混凝土空心小砌块 0.50.211.8=1.18 KN/m 内外表面 20厚水泥砂浆 0.520.0220=0.4 KN/m 100 厚钢筋混凝土压顶 0.10.225 =0.5KN/m

15、合计 2.08KN/m 13.木门 0.2KN/m2 铝合金门窗 0.4KN/m2 3.1.2 活荷载标准值计算 1活荷载： 不上人屋面： 0.5KN/m2 上人屋面： 2.0KN/m2 楼面，楼梯间，走廊： 2.0KN/ 电梯机房： 7.0KN/m2 2雪荷载标准值： 0.65KN/m2 3.1.3 竖向荷载下框架受力计算 以 轴线横向框架为计算分析对象 1.恒载 （ 1） 作用 在顶层框架梁 BC 上的线恒荷载标准值： 梁自重 1.63KN/m 板传恒载 7.073.8 =26.87KN/m 合计 28.5KN/m （ 2）作用在顶层框架梁 AB 上 A2B 段 的线恒荷载标准值： 梁自重

16、 1.96KN/m 合计 1.96KN/m （ 3）作用在顶层框架梁 AB 上 A1A2段 的线恒荷载标准值： 梁自重 1.96KN/m 板传恒载 7.073.8 =26.87KN/m 合计 28.83KN/m （ 4）作用 在顶层框架梁 AB 上 AA1段 的线恒荷载标准值： 南京工业大学 本科生毕业设计（ 论文 ） 10 梁自重 1.96KN/m 板传恒载 7.072 =14.14KN/m 合计 16.1KN/m （ 5）作用在顶层框架节点 C上的集中恒荷载标准值： 纵向梁自重 1.637.6 =12.39KN 女儿墙自重 4.297.6 =32.60KN 纵向梁传来的屋面自重 7.071

17、.93.82 =102.09KN 纵向梁传来的 横向 次梁自重 0.93.8 =3.42KN 合计 150.5KN （ 6）作用在顶层框架节点 B上的集中恒荷载标准 值： 纵向梁自重 1.637.6 =12.39KN 纵向梁传来的屋面自重 7.07 (1.93.8 +3.81.65 )2 =190.75KN 纵向梁传来的 横向 次梁自重 0.93.8 =3.42KN 合计 206.56KN （ 7）作用在顶层框架节点 A2上的集中恒荷载标准值： 纵向 梁自重 0.97.6 =6.84KN 纵向梁传来的屋面自重 7.07(1.92.45 +3.81.65 )2 =154.48KN 纵向梁传来的

18、横向 次梁自重 0.442.45 =1.08KN 合计 162.4KN （ 8）作用在顶层框架节点 A1上的集中恒荷载标准值： 纵向梁 自重 0.97.6 =6.84KN 纵向梁传来的屋面自重 7.07(1.93.8 +2.81.35 )2 =119.27KN 纵向梁传来的 横向 次梁自重 0.44(1.353+2.45) =2.86KN 合计 128.97KN （ 9）作用在顶层框架节点 A上的集中恒荷载标准值： 纵向梁自重 1.637.6 =12.39KN 女儿墙自重 4.297.6 =32.60KN 纵向梁传来的屋面自重 7.07 1.35 2.82 =53.45KN 纵向梁传来的 横向 次梁自重 3 0.44 1.35=1.78KN