1、某七层钢结构办公楼设计I本科毕业设计土木工程某七层钢结构办公楼设计THEDESIGNOFSEVENSTORYSTEELOFFICEBUILDING某七层钢结构办公楼设计II摘要【摘要】本工程为位于宁波地区的某七层办公楼建筑，平面尺寸360M144M，建筑面积3326402M，主结构为钢框架结构体系。11榀横向框架，柱距为36M。办公楼底层高36M，其他标准高30M。本设计包括建筑设计和结构设计两部分。建筑设计包括方案的确定，建筑施工图的绘制，而结构设计是以PKPM结构设计软件电算和一榀框架手算相结合的方式进行。结构设计主要包括荷载计算，内力计算，截面验算，节点设计，基础设计。【关键词】钢框架结
2、构体系；建筑设计；结构设计。THEDESIGNOFSEVENSTORYSTEELOFFICEBUILDING【ABSTRACT】THISPROJECTISASEVENSTORYOFFICEBUILDINGWHICHLOCATEDINNINGBOTHEPLANESIZEIS360M144M,THETOTALAREAIS332640SQM,ANDTHEBUILDINGISSTEELFRAMESTRUCTURE11PINHORIZONTALFRAME,THESPACINGIS36MTHEHEIGHTOFUNDERLYINGFLOOROFTHEBUILDINGIS36M,THESTANDARDHEIG
3、HTIS30MTHEDESIGNINCLUDESARCHITECTURALDESIGNANDSTRUCTURALDESIGNARCHITECTURALDESIGNINCLUDESPROGRAMIDENTIFICATIONANDBUILDINGCONSTRUCTIONDRAWINGSTRUCTURALDESIGNISTHECOMBINATIONOFTHECALCULATIONOFSOFTWAREPKPMANDTHEHANDCOUNTINGOFONEFRAMESTRUCTURALDESIGNINCLUDESLOADCALCULATION,FORCECALCULATION,CROSSCHECKING
4、,NODEDESIGN,BASICDESIGN【KEYWORDS】STEELSTRUCTUREARCHITECTURALDESIGNSTRUCTURALDESIGN某七层钢结构办公楼设计III目录1设计总说明11工程结构概况112设计依据213钢材选用要求214施工技术要求22设计过程53计算书31说明632荷载取值及计算633荷载简图331横向框架荷载分布12332纵向框架荷载分布1634内力计算341横向框架内力组合18342纵向框架内力组合2135结构位移351横向框架节点位移23352纵向框架节点位移26353结论2736梁挠度361横向框架梁挠度28362纵向框架梁挠度30363结论
5、3037截面验算371框架柱截面验算31372框架梁截面验算3438节点设计381柱脚的计算35382柱与柱的拼接计算39383柱与梁的连接计算4239基础设计47参考文献53致谢54某七层钢结构办公楼设计11设计总说明11工程结构构概况111本工程为位于宁波地区的某七层办公楼建筑，平面尺寸360M144M，建筑面积332640M2，主结构为钢框架结构体系。11榀横向框架，柱距为36M。112办公楼底层高36M，其他标准高30M，屋面为不上人屋面。113屋面采用双层彩钢板中间加保温层。楼面板为压制钢板现浇混凝土组合楼板。压型钢板选用型号为YX75230690I08的压型钢板，其上浇100MM厚
6、C20混凝土。办公楼外墙体采用混凝土空心小砌块，内墙体采用加气混凝土砌块。114根据房屋使用功能及建筑设计的要求，结构体系选为纯钢框架体系。框架柱采用H型钢、梁为工字形，材料为Q345B。柱脚采用露出式柱脚，柱下为钢筋混凝土独立基础。115楼梯采用钢结构预制楼梯，其强度和稳定性符合要求，且楼梯自重由其自身柱子承担。不对主体结构产生作用。116梁柱布置如图某七层钢结构办公楼设计212设计依据121钢结构设计安全等级为二级，结构重要系数取10，设计使用年限50年。122设计遵循的主要规范、规程建筑结构可靠度设计统一标准（GB500682001）；建筑结构荷载规范（GB500092001）；钢结构设
7、计规范（GB500172003）；冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB500182002）；建筑抗震设计规范（GB500112001）；建筑结构制图标准（GB/T501052001）；钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程（JGJ8291）；建筑钢结构焊接规程（JGJ812002）；建筑钢结构工程设计构造要点与技术规范实用手册。123荷载条件（标准值）静荷载静荷载取值根据设计规范和材料自重，详见计算书。活荷载活荷载取值根据设计规范，详见任务书。风荷载风荷载地面粗糙度按类场地考虑、基本风压055KN/MM2。雪荷载030KN/MM2。124抗震设防烈度6度（设计基本地震加速度为005G），建筑场地
8、类别为类，设计地震分组为第二组；抗震设防类别丙级125建筑耐火等级二级。13钢材选用131各类构件的钢材牌号与性能要求1311各框架梁柱均选用Q345B级钢。该钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值取F215N/MM2，抗剪强度设计值取FV125N/MM2，端面承压设计值取FCE325N/MM2。1312选用的Q235B钢性能应分别符合碳素结构钢（GB/T700）及低合金高强度结构钢（GB/T1591）的规定，压型钢板基板材料性能应符合彩色涂层钢板及钢带（GB/T12574）的规定。132连接材料1321采用Q235钢的焊接匹配E43型焊条，焊缝质量等级为二级。当采用对接焊缝连接时，某七层钢结构办公
9、楼设计3其抗拉和抗压强度设计值为2215/WWCTFFFNMM。其抗剪强度设计值为WVFFV125N/MM2。当采用角焊缝连接时，其抗拉、抗压和抗剪强度为2038160/WFWUFFKNMM。1322采用埋弧自动焊时应符合埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂（GB/T5293）、埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂（GB/T12470）及熔脂焊用钢丝（GB/T14957）的规定。当采用二氧化碳气体保护焊时，应符合气体保护电弧焊用碳钢、低合金焊丝（GB/T8110）的规定。1323高强度螺栓采用109级大六角型或扭剪型，应分别符合钢结构用高强度大六角头、大六角螺母、垫圈技术条件（GB/T1231）及钢结构扭剪型高强度螺
10、栓连接副技术条件（GB/T3632及GB/T3633）的规定。14设计施工要求（1）材料管理1）按设计要求购进的钢材与连接的材料应有出厂保质书，并经订货单位与监理检查验确认，高强度螺栓应按要求抽检和复检。2）材料代用必须经设计认可，对不同的材质同规格材料，应明确标识，不得混料（2）下料与加工1）加工制作单位应按本设计编制钢结构详图，并经设计单位认可后，作为加工制作与安装的依据。2）所有连接节点处连接板与构件切边、钻孔等尺寸，均应按实际放样核实确定。3）所有材料的接长应采用等强接头，每件杆件的拼接点不应多于一处，并选在受力较小部位。4）下料时，应预留加工与焊接收缩余量，板件切槽外的端头应先钻略打
11、与槽宽的孔再行切割，不允许过切损伤钢板。5）各框架梁、柱的连接点为重要现场拼接点，该部位梁、柱的板端坡口，焊接间隙与定位、螺栓连接尺寸、弧形切槽尺寸及打磨要求等均应严格保证精度与准确性，以保证构件现场连接的质量。6）所有梁、柱构件的切割边应平整清除毛刺。7）所有螺栓孔均应钻孔，高强度螺栓的连接孔宜采用套模钻孔。8）设计中采用的高强度螺栓，施工应遵循钢结构用高强度螺栓连接设计施工规程（JGJ82）（3）焊接与组装某七层钢结构办公楼设计41）焊接检查接头坡EI角度、钝边、间隙及错口量应符合要求，坡口内和两侧之锈斑、油污、油漆、氧化皮等均应清除干净。2）预热。焊接前用气焊特制烤枪在坡EI及两侧各10
12、0MM范围内的母材均匀加热，并用表面测温计测量温度，防止温度不符合要求或表面局部氧化。3）装焊垫板或引弧板，要求其表面清洁，垫板与母材应贴紧，引弧板与母材焊接牢固。4）重新检查预热温度，如温度不够应重新加热并测量，使之符合要求。5）焊接。第一层焊道应封焊坡口内母材与垫板之连接处，然后逐道逐层累焊至填满坡口，每道焊缝焊完后必须清除焊渣及飞溅物，出现焊接缺陷应及时磨去并修补。每道焊接层间温度应控制在100至150摄氏度左右，温度太低时应重新预热，太高时暂停焊接。焊接时不得在坡口外的母材上打火引弧。6）遇雨、雪天时应停焊，环境温度低于0摄氏度时应按规定预热、后热，构件焊口周围及上方应有挡雨棚，风速大
13、于6千米每秒时应停焊。7）一个接口必须连续焊完，如不得已而中途停焊时，应按规定温度进行后热保温缓冷。再焊以前应重新按规定加热。8）焊后冷却到环境温度时进行外观检查，焊后24H进行焊缝超声波检查。9）焊工及检验人员要认真填写作业记录表。10各类构件焊缝的质量等级应符合下例要求对焊接缝所有材料对接焊缝，所有框架脊柱接头外，梁上下翼缘板与柱的对接焊（现场单面熔透焊）以及相对应处柱加劲肋与柱翼缘内侧的对接焊缝，梁、柱脚处要求熔透的焊接，要求为熔透对接焊缝质量等级不低于无损伤检测的二级焊缝。角焊缝框架梁、柱腹板与翼缘焊缝，除上述部分外梁柱连接节点、柱脚节点等焊缝要求为外观检查二级焊缝、其他构件或部位角焊
14、缝要求为外观检查三级焊缝。（4）钢结构安装施工与防腐1）钢构件全部在工厂车间制作完成，运至现场安装。制作前对所有柱、梁的节点均设计了施工详图，定出了工艺要求质量控制标准。构件出厂前应汇同监理部门进行中间检查预验收。构件运输中应妥善固定，但固定措施不应损伤漆膜与勒伤构件，所有高强螺栓连接摩擦面保护不得损伤或生锈。高跨构件的吊装、拼接定位夹具、高空焊接柱身临时拉结等技术措施应在施工组织设计中妥善考虑。所有框架的安装应采取保证安装精度措施，确保各类构件控制中心线、标高精度及保证安全的措施，严格遵守钢结构工程施工质量验收规范（GB50205）的规定。2）钢构件安装顺序如下钢柱底座与基础预埋件连接钢柱安
15、装校正高强螺栓连接某七层钢结构办公楼设计5焊接探伤补涂。钢结构部分安装完毕，分阶段进行混凝土施工钢结构防腐防火处理。钢材耐火而不耐火，而其在潮湿的环境中极易生锈，这些都会影响结构安全质量。型钢采用喷砂除锈，除锈等级SA2除锈后经检查合格，立即刷防锈漆，底漆共两遍，每遍厚度不小于5MM，安装后刷面漆两遍。根据设计要求，本工程防火等级为二级。因钢柱已用混凝土包裹，不需在进行防腐防火处理。对钢梁的防火采用了刷防火涂料另加防火板材包裹的措施，其材料均达到设计耐火极限要求。所购进钢材表面锈蚀等级不应低于B级。3）所有柱脚按外轮廓外包150MM厚C20混凝土，包至高出地坪面150MM2设计过程（1）阅读相
16、关参考资料，熟悉任务书的有关要求，学习软件操作；（2）平面布置与机构选型，选用相关的维护材料与楼面的承重材料；（3）选取计算单元，进行荷载计算与结构分析；（4）设计连接节点（含柱脚设计与柱脚螺栓布置）；（5）完成结构施工图，进行方案分析；（6）完成计算书与图纸的整理3计算书某七层钢结构办公楼设计631说明屋面恒载和活载按单向板计算，楼面恒载和活载按双向板计算。32荷载取值321屋面恒载防水层（刚性）30厚C20细石混凝土防水10KN/M2找平层15厚水泥砂浆3203/001520/KNMMKNM防水层（柔性）二毡三油上铺小石子03KN/M2找平层15厚水泥砂浆3203/001520/KNMMK
17、NM找坡层40厚水泥石灰焦渣砂浆32056/00414/KNMMKNM保温层80厚矿渣水泥32116/008145/KNMMKNM结构层100厚压型钢板非组合楼板混凝土部分3225/01025/KNMMKNM压型钢板YX75230690I08011KN/M2装饰层030KN/M2合计653KN/M2322屋面活荷载屋面雪荷载按建筑结构荷载规范GB500092001中表D4全国各城市50年一遇雪压宁波市的取值030KN/M2。屋面活荷载不上人屋面取05KN/M2活荷载与雪荷载不同时考虑，取两者较大值。即取活荷载05KN/M2323各层楼面恒荷载陶瓷地砖面层，水泥砂浆擦缝30厚3干硬水泥砂浆，面上
18、撒厚素水泥水泥砂浆结合层一道116KN/M2结构层100厚压型钢板非组合楼板混凝土部分01025KN/M325KN/M2某七层钢结构办公楼设计7压型钢板YX75230690I08011KN/M2装饰层030KN/M2合计407KN/M2324各层楼面活荷载楼面活荷载办公室房间20KN/M2走廊过道25KN/M2325墙体恒载女儿墙自重（墙高1100M,01M厚的混凝土压顶，双面抹灰）MKNMKNMKNMMMKNM/244/50190221/2519010/81119011233外墙采用290190190的混凝土空心小砌块3118/KNM钢铁门MKNMMKNMM/42063/4012812底层外
19、墙体自重玻璃幕墙MKNMMKNMMMM/02163/40128163632纵墙有窗C1MKNMMKNMMMMMM/11663/811190511219063633纵墙有窗C2MKNMMKNMMMMMM/39663/811190518119063633封闭山墙MKNMMKNMMM/07845/8111904563山墙有窗C3MKNMMKNMMMMMM/39642/811190512119042633山墙有门MKNMMKNMMMMMM/54442/81119081121904263铝合金窗C1MKNMMKNMM/31063/35012512C2MKNMMKNMM/26063/35081512C3M
20、KNMMKNMM/26042/35021512某七层钢结构办公楼设计8水刷石外墙面纵墙有窗C1MKNMMKNMMMM/36163/50511263632纵墙有窗C2MKNMMKNMMMM/43163/50518163632封闭山墙MKNMMKNMM/8145/5045632山墙有窗C3MKNMMKNMMMM/43142/50512142632山墙有门MKNMMKNMMMM/01142/50128142632水泥粉刷内墙纵墙有窗C1MKNMMKNMMMM/98063/360511263632纵墙有窗C2MKNMMKNMMMM/03163/360518163632封闭山墙MKNMMKNMM/314
21、5/36045632山墙有窗C3MKNMMKNMMMM/03142/360512142632山墙有门MKNMMKNMMMM/73042/360128142632标准层外墙体自重纵墙有窗C1MKNMMKNMMMMMM/76463/811190125119063033纵墙有窗C2MKNMMKNMMMMMM/04563/811190518119063033封闭山墙MKNMMKNMMM/73645/8111904503山墙有窗C3MKNMMKNMMMMMM/04542/811190512119042033玻璃幕墙MKNMMKNMM/2163/4063032铝合金门窗C1MKNMMKNMM/31063/
22、35012512C2MKNMMKNMM/26063/35081512某七层钢结构办公楼设计9C3MKNMMKNMM/26042/35021512水刷石外墙面纵墙有窗C1MKNMMKNMMMM/06163/50511263032纵墙有窗C2MKNMMKNMMMM/13163/50518163032封闭山墙MKNMMKNMMM/73645/8111904503山墙有窗C3MKNMMKNMMMM/13142/50512142032水泥粉刷内墙纵墙有窗C1MKNMMKNMMMM/77063/360511263032纵墙有窗C2MKNMMKNMMMM/81063/360518163032封闭山墙MKNM
23、MKNMM/08145/36045032山墙有窗C3MKNMMKNMMMM/81042/360512142032底层隔墙自重内部纵横隔墙选用加气混凝土砌块365/KNM纵墙有门MKNMMKNMMMMMM/80363/56190129019063633钢铁门MKNMMKNMM/21063/4012902水泥粉刷纵墙MKNMMKNMMMM/21263/3601290636322封闭山墙MKNMKNMM/454/56190633水泥粉刷封闭山墙MKNMKNM/592/3606322标准层内隔墙自重纵墙有门MKNMMKNMMMMMM/69163/56190129019063033钢铁门MKNMMKNM
24、M/21063/4012902水泥粉刷纵墙MKNMMKNMMMM/78163/3601290036322某七层钢结构办公楼设计10封闭山墙MKNMKNMM/713/56190033水泥粉刷封闭山墙MKNMKNM/162/3600322326钢柱、钢梁自重17层柱自重柱H3003001015MKNMKG/620/5363装饰层05/KNM合计MKN/12117层梁自重梁I32AMKNMKG/270/9127装饰层03/KNM合计MKN/570327风荷载基本风压按宁波地区50年一遇风荷载取其标准值为20/550MKNW注表中Z通过内插法求得由于H15，故风振系数Z取10。体型系数取值08迎风面；
25、054背风面。作用在建筑物表面的单位面积上的风荷载为0KZSZHM216186156126966636Z166160153145138124117某七层钢结构办公楼设计11以33榀和榀框架为例迎风面按Z取值不同分别为（单位KN/M）Q1KWKD08Z05536263，253，242，230，219，196，185背风面按UZ取值不同分别为Q2KWKD054Z05536177，171，164，155，148，133，125计算按左风和右风分别考虑。33结构计算简图考虑平面对称、由次梁传递给主梁的作用大小和风荷载作用面积大小确定主梁的最危险为33榀和BB榀。故本设计只给出最危险框架的荷载简图331
26、横向框架荷载分布图某七层钢结构办公楼设计1233框架恒载分布图33框架活载分布图某七层钢结构办公楼设计1333框架风荷载分布图（左风某七层钢结构办公楼设计1433框架风荷载分布图（右风某七层钢结构办公楼设计15332纵向框架荷载分布图BB框架恒载分图某七层钢结构办公楼设计16BB框架活载分图BB框架风荷载分布（左风、右风）某七层钢结构办公楼设计17某七层钢结构办公楼设计1834内力计算内力计算及组合分别按照荷载基本组合计算。内力分析采用中国建筑科学研究院研制开发的结构设计软件PKPM，计算模型采用平面框架模型。主梁与主梁，主梁与柱子之间连接为刚接。荷载基本组合的内力计算和组合，应考虑荷载为恒载
27、、活荷载及风荷载。由计算所得的各荷载作用的内力正负号按照PKPM规定，即弯矩、剪力、轴力的符号右手坐标，弯矩M以杆件逆时针为正，剪力V以是杆件逆时针转为正，轴力N以拉为正。说明在进行内力组合时，各分项系数取值如下恒载分项系数为12；活载分项系数为14，组合系数为07；风载分项系数为14，组合系数为06。341横向框架内力33榀框架弯矩包络图某七层钢结构办公楼设计1933榀框架轴力包络图某七层钢结构办公楼设计2033榀框架剪力包络图某七层钢结构办公楼设计21342纵向框架内力组合BB榀内框架弯矩包络图BB榀内框架轴力包络图某七层钢结构办公楼设计22BB榀内框架剪力包络图某七层钢结构办公楼设计23
28、35结构位移说明在设计控制参数中，取柱顶位移和柱高度比的容许值为1/400。351横向框架节点位移33榀框架恒载（标准值）活载节点位移图某七层钢结构办公楼设计2433榀框架左风（标准值）节点位移图某七层钢结构办公楼设计2533榀框架右风（标准值）节点位移图某七层钢结构办公楼设计26352纵向框架节点位移BB榀框架恒载（标准值）活载节点位移图某七层钢结构办公楼设计27BB榀框架左风（标准值）节点位移图BB榀框架右风（标准值）节点位移图353结论由以上位移图可知，结构框架的节点位移均符合设计要求。某七层钢结构办公楼设计2836梁挠度说明控制参数取VT/梁跨度1/400，QT/梁跨度1/500。下列
29、图中，梁上数字表示梁挠度/梁跨度的值；梁下数字表示梁挠度。361横向框架梁挠度33榀框架钢梁绝对挠度图（恒活）某七层钢结构办公楼设计2933榀框架钢梁相对挠度图（恒活）某七层钢结构办公楼设计30362纵向框架梁挠度BB榀框架钢梁绝对挠度图（恒活）BB榀框架钢梁相对挠度图（恒活）363结论由以上挠度图可知，结构的各框架梁的挠度均符合设计要求。某七层钢结构办公楼设计3137构件截面验算371框架柱截面验算柱选用焊接组合H形截面柱H3003001015截面特性A1024CM2SX9245CM3IX20500CM4IY6760CM4IX131CMIY749CMW1X1370CM3W1Y450CM3截面
30、分类X轴B类；Y轴C类截面塑性发展系数X105经PKPM内力计算后考虑活载的最不利布置后最大弯矩控制组和最大轴力控制组都发生在横向55榀底层中柱上计算长度系数11080/54011080/2401048820500/30020500/300K，11080/54011080/240205322050/36020500/300K查钢结构设计规范（GB500172003）表D2，得160刚计算长度0160360576LCMCM（1）内力组合第一组（最大弯矩控制组）M743KNMN9503KNV240KN强度36MAX2322950310743101332/120410105137010310XNXX
31、MNNMMNMMAWF，WVSIT33242/3611017101082/180624801012VNMMNMMF，满足要求。平面内稳定长细比0XXLI576131440150，满足要求。查钢结构设计规范（GB500172003）附录2得0841X22322220610120410114951111440EXXEANKN10MX某七层钢结构办公楼设计3236231950310107431014919245084112041010810513701010811495MXXXXXEXMNKNNAWN2/310NMMF，满足要求。平面外稳定0YYLI360749481150，满足要求。查钢结构设计规
32、范（GB500172003）附录2得0817YB整体稳定系数，当120235/YFY时，22345107107099104400023544000235481YYBF，所以取10B10TX10362223195031010743101514/310/0817120410099137010TXXYBXMNNMMFNMMAW，满足要求。局部稳定翼缘宽厚比30010/2971520235YBTF，满足要求。腹板宽厚比04332050010151910/2/2300152XIWMMH362MAX23950310743107895431332/120410137010XMNNMMAW362MAX2395
33、031074310789543246/120410137010XMNNMMAWMAXMIN0MAX133224608213320016，腹板高厚比限值0235235160525160820548125513345WWHTYF，某七层钢结构办公楼设计33则03001528551310WHT，满足要求。（2）内力组合第二组（最大轴力控制组）M452KNMN1165KNV98KN强度36MAX2322116510452101282120410105137010/310/XNXXMNAWNMMFNMM，WVSIT33242/981092451044/180205001010VNMMNMMF，满足要求。
34、平面内稳定长细比0XXLI576131440150，满足要求。查钢结构设计规范（GB500172003）附录2得0945X2232222061012041011495111144EXXEANKN10MX36231116510104521014921165084112041010810513701010811495MXXXXXEXMNKNNAWN2310/FNMM，满足要求。平面外稳定长细比0YYLI360749481150，满足要求。查钢结构设计规范（GB500172003）附录2得0817Y10B10TX1036222311165101045210333/310/08171204100991
35、37010TXXYBXMNNMMFNMMAW，满足要某七层钢结构办公楼设计34求。局部稳定翼缘宽厚比30010/2971515235YBTF，满足要求。腹板宽厚比04332050010151910/2300152/2XIWMMH36MAX2311651045210968331298120410137010XMNAW2/NMM36MAX231165104521096833638120410137010XMNAW2/NMMMAXMIN0MAX1298638050812980016，腹板高厚比限值02352351605251605080544025455345WWHTYF则0300152854551
36、0WHT，满足要求。372梁截面验算梁选用普通热轧工字钢I32A3721横向主梁验算横向横梁截面特性I32AA6712CM2SX4005CM3IX11080CM4IY459CM4IX1285CMIY262CMW1X6925CM3W1Y706CM3截面分类X轴B类；Y轴C类截面塑性发展系数X105由PKPM软件按活载最不利布置时梁的所受内力为支座处M999KNMN8KNV359KN跨中最大负弯矩为M481KNM，与支座相比，较小，可以只验算支座。强度3622MAX23810481107065/310/671210692510XNXMNNMMFNMMAW某七层钢结构办公楼设计35WVSIT3322
37、435910400510137/180/110801095VNMMFNMM整体稳定由于梁上翼缘有承压板和现浇混凝土板与其可靠连接，所以梁整体稳定可不验算。局部稳定翼缘宽厚比32095/22351371515YBTF，满足要求。腹板宽厚比13015223510538095WWYH，满足要求。38节点设计381柱脚的设计钢材为Q345B，钢柱截面H3003001015，柱翼缘与柱脚底板采用完全焊透的对接焊缝，腹板采用角焊缝连接，柱脚落在混凝土强度等级C30的基础短柱上。柱脚底板处内力设计值（考虑柱脚设计时，荷载组合时恒载的分项系数取10）取最危险的柱内力计算N92249KNV3142KNM6204
38、KNM（1）计算指标锚栓采用Q235，2140/ATNMMF底板厚度20PBTMM，2215/NMMF，206000SE2/NMM柱腹板与柱脚的连接角焊缝2160/WFNMMF，122F混凝土采用C20级，轴心抗压强度设计值296/CFNMM，225500/CENMM，混凝土强度影响系数10C（2）柱脚底板尺寸的确定初定锚栓为M30，则2354884ADMM，250TTLBDMM，加劲板厚TR12MM，支承加劲肋个数NS2。则9512/2892560CDMM，满足要求。取220LMM，1120BMM，212BMM某七层钢结构办公楼设计36则12705020100TLALLMM底板尺寸12122
39、23002100220540221362120240012HLMMBBBMMLLB（3）锚栓计算、底板下混凝土局部受压计算、底板下后浇层抗剪承载力计算锚栓5M30，总有效面积NEA2435251410MM/690LMM，/6/31067TLLMM由3/6204/92249106637/690EMNMMLMM，得底板下的混凝土最大受压应力32922491024/16/540400166733/540CNNMMBLEL受拉锚栓的总拉力0AT1）底板下的混凝土最大受压应力验算2218/109696/CCCCNMMFNMM，满足要求。2）锚栓受拉强度验算由于受拉锚栓的总拉力0AT，所以满足要求。某七层
40、钢结构办公楼设计373）柱脚底板水平抗剪承载力验算04049224936903142FBAVNTKNVKN（4）柱脚底板厚度计算1）板段弯矩21100BLMM；22120ACMM22/100/1200833BA，查表得，两相邻边支承板弯矩系数为01000（按线性插值插入）其板段弯矩22220100024120CMA3456N/MM22）验算柱脚底板厚度2166345698215PBMTMMF1100AILLMM224102100234AIDLMM由于受拉锚栓的总拉力0AT26042AAIPBAITLTMMDLF1220MAX,98PBPBPBTTTMM，满足要求。AIL为从锚栓中心至底板支承边
41、的距离，D为锚栓的孔径,取锚栓直径加10MM。（5）柱与底板的连接焊缝计算1）柱腹板与底板焊脚尺寸按构造要求MINMAX151520671FHTMM，MAXMIN121212144FHTMM故近似取10FHMM2）柱板腹与底板焊缝有效截面积22072207103002152103500EWFFFAHLHMM3）柱截面惯性矩某七层钢结构办公楼设计383333423003003001030021519932750012121212WFNBTHTBHIMM4）柱腹板与底板的连接焊缝计算329224910738/22300153500NFEWNNMMAA6216204103002152103091/2
42、199327500NMYNMMI2/73838911127NMNMM2D044MM，螺栓间距取80MM3D066MM，且2D034MM，螺栓间距取55MM3D051MM，且2D034MM，螺栓间距取85MM3D051，且22200LMM，属于0122CIBHL情况，验算冲切力1MAX023205419351155227452222LNLHVPHLKN抗冲切力0002070707143400115511552UHTMHTBBHVFBHFH，1913KN远大于LV，台阶高度满足要求。2截面取2800IHMM，02755IHMM，21400BMM则2022120027552710IBHMM22200
43、LMM，属于2022022IIBHLBH情况，验算冲切力1MAX022321219350755222222LNILHVPHL1043KN抗冲切力某七层钢结构办公楼设计5020202070710143120075575514775UHTIIVFBHHKN远大于LV台阶高度满足要求。经验算截面台阶高度亦满足。（4）基础底面配筋计算取基底净反力2MAX1935/NPKNMM，则可得2117729/NIPKNMM，221812/NIPKNMM221874/NIPKNMM11L方向配筋计算I截面2121212481193517729222043205448CCMPLBLH2624KNM620262410
44、120209092101155ISIYMAMMFHI截面2222122124811935181222212321248MPLBLL1749KNM6201174910122570909210755IISIIYMAMMFH截面2322122124811935187422222322248MPLBLL524KNM6201524107810909210355IISIIYMAMMFH比较上述截面内所需钢筋大小，按构造要求配1212180，213572SAMM。某七层钢结构办公楼设计5122L方向配筋计算截面取基底净反力MAXMIN19351545348NNPPKNM2221112348220423205
45、416304848IVJCCMPLBLHKNM6201630107530909210115510IVSIVYMAMMFH比较上述截面内所需钢筋大小，按要求配1512200，21696SAMM。柱壁配筋杯壁厚度365TMM，杯壁的高度1400HMM所以1365091065400TH（柱为小偏心受压）因此杯壁可以不配筋。由于基础底面尺寸123222LLMM，不能满足B、C榀框架间的跨度。因此B、C榀框架间框架柱共用一个基础承台125422LLMM。因为台阶高度及计算截面一致，因此基础能满足承载力要求。基础连系梁采用简支梁计算，由于梁上墙体自重很小，可以构造配筋，梁截面800,400HMMBMM。某
46、七层钢结构办公楼设计52某七层钢结构办公楼设计53参考文献1沈蒲生建筑工程毕业设计指南北京高等教育出版社，20062周绪红钢结构设计指导与实例精选北京中国建筑工业出版社，20073王松岩，焦红钢结构设计与应用实例北京中国建筑工业出版社，2007；4郭兵，纪伟东，赵永生，宋振森多层民用钢结构设计北京中国建筑工业出版社20055朱海宁，王东，赵瑜轻型钢结构建筑构造设计南京东南大学出版社，20036王新堂钢结构设计上海同济大学出版，20057牟在根简明钢结构设计与计算北京人民交通出版社，20058沈祖炎，陈扬骥，陈以一钢结构设计原理北京中国建筑工业出版社，20069国家标准建筑结构荷载规范GB500092001北京中国建筑工业出版社，200110国家标准建筑抗震设计规范GB500112001北京中国建筑工业出版社，200111国家标准钢结构设计规范GB500172003北京中国计划出版社，200312国家标准混凝土结构设计规范GB500102002北京中国建筑工业出版社，20021
