钢结构办公楼计算书.doc

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1、毕业设计(论文)计算书(结构部分设计)题 目: 上饶市某办公楼 专 业: 班 级: 学 号: 姓 名: 指导教师: 一、工程概况1.1、工程名称:昌北经济开发区某公司办公楼改建设计 1.2、建筑地点:南昌市昌北经济开发区 1.3、建筑规模1)建筑总面积: 5810 m 22)建筑层数: 全楼六层,不上人屋面3)结构形式: 全钢框架结构4)层高 一层 4.5m,顶层 4.5m,其余楼层 3.3m5)楼梯: 现浇混凝土楼梯6)屋面、楼面: 压型钢板上浇筑钢筋混凝土板 1.4、建筑功能六层,立面设计要体现现代化建筑风格,色彩简洁明快。部分办公室可考虑开厂式或大开间,2 层以上每层设会议室 1 间,顶

2、层另设大会议室,厕所盥洗室应满足内部使用要求,门厅、走廊,楼梯等根据需要设计。1.5、建筑技术条件(一)气象条件1)常年主导风向: 西北风2)夏季主导风向: 西南风3)平均风速: 夏季 3.1m/s,冬季 4m/s4)基本风压:Wo=0.45KN/m 25)基本雪压:So=0.45KN/m 2 6)最高气温:40.6 最低气温:-9.37)最冷月平均温度:4.5(12 月)8)最热月平均温度:29.7(79 月)9) 最大降雨量: 50.4mm/小时月最大降雨量:184.3mm(46 月)(二)工程地质条件1) 天然地面以下 4.5M 厚为粉质粘土,地基承载力特征值为 180KN/M2, 粉质

3、粘土以下为 1M 厚为中砂层,地基承载力特征值为 15O KN/M2,中砂层以下为砾砂层,地基承载力特征值为 240 KN/M2.2) 地下水位:天然地面以下 1.8m 处3)地震设防烈度:6 度(三)施工条件1)施工单位:南昌市某建筑公司2)施工人员:各工种工人数均不受限制,但要求不分工种劳动力,不均衡系数K1.63)材料供应:各种材料均可保证供应钢种 Q235,16Mn 钢(Q345);焊条 E43,E50;钢筋 HPB235-HRB400水泥 32.5-42.5 级普通硅酸盐水泥;机制砖 Mu75,Mu104)机械设备:除大吊装机械外,施工单位均能解决5)施工用水、电:由建设单位保证供应

4、,路边即有水源、电源7)施工道路:E 级公路8)施工工期:八个月1.6、结构设计依据房屋建筑学教材,建筑设计资料集 1、2、3 册,05ZJ 中南建筑图集合订本, 钢结构设计规范 ,其他有关设计规范及总图,建筑结构荷载规范GB50009-2001,建筑地基基础设计规范 GB50007-2002,结构力学(上、下册) ,多层与高层建筑结构设计,现用建筑施工教材,建筑施工手册(上、中册) ,中国建筑工业出版社,建筑工程预算定额(省标) ,劳动定额手册。二、结构选型本工程为对称布置的纯钢框架办公楼,结构平面布置如下:框架 6 层,梁横向三跨,跨度为 9m、2.4m、6m(除圆弧上有一柱,见布置图)

5、;纵向 10 榀横向框架,柱距有 6m、8m 两种。图 1 为结构平面布置图。图 1、结构平面布置图初定梁柱截面尺寸:主梁: 1(),()2823hlbh 因有多种不同的跨度,为节省钢材初选 HN6001701613、HN5001501212、HN4001501212、HN3501501212、HN3201401210次梁: 11(),()20523hlbh 初选 HN3201401210柱: (底层柱高) h=(11.5)b 15bH因柱距不同,及建筑功能,初选为箱形 5005002020、箱型4004002020、箱型 3003001414、圆管 40050截面特性:截面 面积 A(mm2

6、) 惯性矩 Ix(mm4) 单位重量 KN/m ix(cm)HN6001701613 13604 632969958.7 1.0611 215.7HN3501501212 7512 137508776 0.5859 117.68HN3201401210 6400 94293333.3 0.4922 121.38箱 5005002020 38400 1477120000 2.995 196.13箱 4004002020 30400 733653333.5 2.3711 155.35三、框架结构计算简图3.1、计算单元:KJ-3.2、计算简图假定框架与基础固定,且嵌固于基础顶面.框架梁与柱节点刚结

7、.由于各层柱的截面尺寸不变,则梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离,底层柱高从基础顶面算至二楼板底,基顶标高根据地质条件暂定-1.0m,二楼楼面板底标高为+4.500m,故底层柱高为 5.50m,中间层柱高为层高,均为 3.3m,顶层为 4.5m。框架计算简图如下:图 2、计算简图3.3、构件相对线刚度计算 其中在求梁截面惯性矩时考虑到楼板对梁惯性矩增强作用,取中跨=1.5 , ( 为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩):I0I梁 =i梁 1.5E柱 =柱 I令 =1,BLi梁则 、0.49CD梁 DE0.3i梁第一层 B、C 柱 =柱 2.6D、E 柱 =i柱 1第二至四层 B、C 柱 =柱 4.

8、D、E 柱 =i柱 0框架梁住相对线刚度如下图所示,作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据图 3、框架相对线刚度图四、各种荷载标准值计算4.1、恒载计算1、屋面框架永久荷载标准值3mm 厚橡胶改性沥青防水涂层 100.03= 0.3 KN/m220mm(最薄处)厚 1:8 水泥珍珠岩找坡: 0.0215=0.30KN/m220 厚水泥砂浆找平 0.0220=0.40KN/m2100mm 厚现浇混凝土板 0.125=2.5KN/m 2压型钢板 YX-75-200-600() 0.16 KN/m2压型钢板波谷中的混凝土 250.50.075=0.94KN/m 2 铝合金龙骨吊顶 0.2KN/m2小计

9、: 4.53KN/m 22、楼面框架永久荷载标准值20mm 厚大理石板 280.2 = 0.56kN/m 220mm 厚 1:4 干硬性水泥砂浆 0.0220=0.40KN/m 2100 厚现浇钢筋混凝土板 0.125=2.5KN/m2压型钢板 YX-75-200-600() 0.16 KN/m2压型钢板波谷中的混凝土 250.50.075=0.94KN/m 2 铝合金龙骨吊顶 0.2KN/m2小计: 4.76KN/m23、墙体永久荷载标准值全墙自重200 厚加气混凝土砌块 5.57.5 KN/ m3墙两面抹灰 小计: 综合取 7.5 KN/m有窗墙自重200 厚加气混凝土砌块加抹灰 7.50

10、.262.8=25.2 KN钢窗自重 0.311.83=1.67 KN钢窗所占墙体重量 7.50.231.8=8.1 KN小计: /6=3.2KN/m女儿墙: 7.50.21.2=1.8 KN/m玻璃幕墙: 1.8KN/m4、梁柱自重HN6001701613: 1.0611 KN/m3501501212: 0.5859KN/m箱 5005002020: 2.995 KN/m箱 4004002020 2.3711 KN/m4.2、恒载传导计算4.2.1 梁间线荷载计算A、1、屋面框架 BC 梁上的线荷载主梁自重: 1.0611 KN/m三角形荷载等效均布荷载: 0.8751.54.532=8.4

11、94 KN/m小计: 9.6KN/m2、屋面框架 CD 梁上的线荷载主梁自重: 0.4992 KN/m三角形荷载等效均布荷载: 0.8751.24.532=6.8 KN/m小计: 7.3KN/m3、屋面框架 DE 梁上的线荷载主梁自重: 0.5859 KN/m三角形荷载等效均布荷载: 0.8751.54.532=8.494 KN/m小计: 9.08KN/mB. 1、楼面框架 BC 梁上的线荷载主梁自重: 1.0611 KN/m墙体自重 4.2KN/m三角形荷载等效均布荷载: 0.8751.54.762=8.925 KN/m小计: 14.18KN/m2、楼面框架 CD 梁上的线荷载主梁自重: 0

12、.4992 KN/m三角形荷载等效均布荷载: 0.8751.24.762=7.14 KN/m小计: 7.64KN/m3、楼面框架 DE 梁上的线荷载主梁自重: 1.0611 KN/m墙体自重 4.2KN/m三角形荷载等效均布荷载: 0.8751.54.762=8.925 KN/m小计: 13.7KN/m4.2.2、梁间集中荷载计算A、1、屋面框架 BC 梁上集中荷载次梁自重引起: 0.49926=3 KN次梁承受楼板荷载引起: 634.53( 1-20.252+0.253)=72.6 KN小计: 75.6KN2、屋面框架 DE 梁上的集中荷载次梁自重引起: 0.49926=3 KN次梁承受楼板

13、荷载引起: 634.53( 1-20.252+0.253)=72.6 KN小计: 75.6KNB. 1、楼面框架 BC 梁上的集中荷载次梁自重引起: 0.49926=3 KN次梁承受楼板荷载引起: 634.76( 1-20.252+0.253)=76.3 KN小计: 79.3KN2、楼面框架 DE 梁上集中荷载次梁自重引起: 0.49926=3 KN次梁承受楼板荷载引起: 634.76( 1-20.252+0.253)=76.3 KN小计: 79.3KN4.2.3 柱间荷载计算A、1、屋面框架 B 柱集中荷载1.2m 女儿墙自重: 1.86=10.8KN边柱连系梁自重: 0.44926=3KN

14、屋面板传来荷载: 61.54.53(1-20.25 2+0.253)=36KN小计: 49.8 KN偏心弯矩 M 49.80.15=7.47KN.m2、屋面框架 C 柱集中荷载中柱连系梁自重: 0.44926=3KN屋面板传来荷载:61.54.53(1-20.25 2+0.253)+61.24.53(1-20.2 2+0.23)=66.26KN小计: 69.26 KN偏心弯矩 M 69.260.15=10.4KN.m3、屋面框架 D 柱集中荷载中柱连系梁自重: 0.44926=3KN屋面板传来荷载:61.54.53(1-20.25 2+0.253)+61.24.53(1-20.2 2+0.23)=66.26KN小计: 69.26 KN偏心弯矩 M 69.260.1=6.92KN.m

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