六层合肥某大学钢结构教学楼设计(含建筑图结构图)(开题报告,外文翻译,论文计算书26000字,CAD建筑图9张,CAD结构图13张)
摘要
本工程位于合肥市。为6层钢结构教学楼，层高为3.9m。建筑总高度为23.9m，建筑平面尺寸为48.0m×24.0m。抗震设防烈度为 7度，基本地震加速度为 0.10g。
教学楼的主体结构是由箱型钢柱和H型钢梁构成钢框架体系。采用柱下独立基础，设有连梁。墙体为轻质加气混凝土填充墙，内外墙都是200厚。节点采用栓焊混合连接。楼屋面采用压型钢板-钢筋混凝土非组合楼板。楼梯设计为钢梯，设楼梯斜梁。结构设计考虑到了结构的抗震性能，在有关地震效应计算时，主要参考国家现行规范。结构的计算的主要内容依次如下：初步选取构件尺寸，PKPM软件验算基本没有问题，荷载的计算，内力的计算，内力组合，构件的验算，构件的连接设计，柱下独立基础的设计。其中内力考虑了风荷载、地震荷载、雪荷载等多种荷载，并对其进行组合对最不利的内力进行柱梁的验算。
计算中通过对手算结果和电算结果的比较，可以验算手算的准确性，更能让我们从中分析简化模型误差的产生原因。
关键词：钢框架结构、地震作用、钢构件设计
The design of steel structure teaching building in Heifei
Abstract
Located in Hefei, this project is a steel frame structure box-shaped teaching building which has a main body of six floors. All floors of the building are 3.9 meters high. The building has a total height of 23.9 meters with a plan view size of 48.0m×24.0m. In addition，The earthquake fortifying intensity of this engineering is 7 degree, and the basic earthquake acceleration of the design is 0.10g.
The main structure of the teaching building is steel columns and H-shaped steel box beams for steel frame system. Using an independent foundation under column with beams. The wall is filled with lightweight aerated concrete walls, interior and exterior are 200 thick.The joint use hybrid Bolted and welded connections. Floor roof is made of steel sheeting – non-mixed reinforce concrete slabs. Ladders designed for staircase, while stairs using oblique beam. Taking into account of the structural design of the seismic performance of structures, seismic effect when related to calculations, the main reference is current national standards. The main contents of the structure calculating is: preliminary selected component size, PKPM checking there is no important problems, load calculation, calculation of internal forces, combinations of internal forces, checking components, connecting design elements, design of independent foundation under column. Combinations of internal forces take into account of wind loads, seismic loads, snow loads and other loads, and then checking its most unfavorable combination of internal forces and column.
I also compare the results between hand count and software, so that I can know the accuracy of the hand count . but also allows us to simplify the model from which to analyze the causes of errors.
Keywords：steel framed system；seismic effect ; connecting design elements
1.1 工程概况
该工程为合肥某大学1#教学楼，总层数为6层，层高3.9m，平面尺寸为48.0m×24.0m。总建筑面积约为1166.44㎡。建筑结构形式为钢框架结构，基础采用钢筋混凝土独立基础。
1.2 建筑结构等级指标及设计年限
1、建筑结构安全等级：二级；
2、结构设计使用年限：50 年；
3、建筑抗震设防等级：丙类；
4、地基基础设计等级：丙级。
1.3 建筑设计相关参数
1、基本风压：0.3 kN/㎡
2、屋面防水等级：三级；
3、基本雪压：0.1kN/㎡
4、场地类别：Ⅱ类；
5、抗震设防烈度：7 度；
6、设计基本地震加速度：0.10g
7、设计地震分组：第一 组；
8、建筑耐火等级：二级；
目 录
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第一章 设计概况 1
1.1 工程概况 1
1.2 建筑结构等级指标及设计年限 1
1.3 建筑设计相关参数 1
1.4 本工程所遵循的标准，规范及技术条件 2
1.5 设计内容 2
第二章 建筑设计 3
2.1 平面设计 3
2.2 立面设计 3
2.3 剖面设计 3
2.4 建筑防火设计 3
第三章 结构选型与结构布置 4
3.1 结构选型 4
3.1.1 钢结构比混凝土的优势 4
3.1.2 结构形式 4
3.2 结构布置 4
3.2.1 平面布置 4
3.2.2 竖向布置 4
3.2.3 楼盖布置 4
3.2.4 基础形式 4
3.3 材料的选用 5
3.4 初估构件截面尺寸 5
3.4.1 框架柱截面初估 5
3.4.2 框架梁及次梁截面初估 6
3.4.3 组合楼盖初选 7
3.4.4 梁柱的计算跨(高)度 7
3.5 框架计算单元及计算简图 8
3.5.1 计算单元 9
3.5.2 框架计算简图及梁柱线刚度计算 9
第四章 荷载标准值计算 10
4.1 恒荷载标准值计算 10
4.1.1 屋面荷载 10
4.1.2 教室楼面荷载 10
4.1.3 卫生间楼面荷载 10
4.1.4 钢梁自重 10
4.1.5 钢柱自重 10
4.1.6 外墙自重 10
4.1.7 内墙自重 10
4.1.8 门窗自重 11
4.2 活荷载标准值计算 11
4.2.1 活荷载标准值 11
4.2.2 风荷载标准值 11
4.2.3 雪荷载标准值 11
第五章 各层重力荷载代表值 12
5.1 首层 12
5.1.1 恒载项计算表 12
5.1.2 活载项计算表 13
5.2 标准层 13
5.2.1 恒载项计算表 13
5.2.2 活载项计算表 14
5.3 屋面层 14
5.3.1 屋面层荷载及雪荷载计算表 14
第六章 荷载计算 15
6.1 竖向恒载作用下框架标准值 15
6.1.1 屋面恒荷载标准值 15
6.1.2 标准层楼面恒载标准值 16
6.2 竖向活荷载作用下框架标准值 17
6.2.1 屋面活荷载标准值 17
6.2.2 标准层楼面活荷载标准值 18
6.3 风荷载计算 19
6.4 横向水平地震作用计算 21
6.5 水平荷载作用下结构侧移计算 23
6.5.1 风荷载作用下的位移验算 23
6.5.2 地震作用下的位移验算 24
第七章 框架内力计算 26
7.1 恒载作用下的框架内力 26
7.2 活载作用下的框架内力 32
7.3 风荷载作用下的内力计算 35
7.4 横向地震(水平)作用下的内力计算 40
第八章 框架内力组合 44
第九章 构件设计 59
9.1 梁柱截面几何特性 59
9.2 基本效应组合下构件截面验算 59
9.2.1 框架梁截面验算 60
9.2.2 框架柱截面验算 62
9.3 地震作用组合下的构件截面验算 78
9.3.1 框架梁截面验算 78
9.3.2 框架柱截面验算 80
9.4 强柱弱梁验算 87
第十章 框架节点设计 89
10.1 梁柱刚接节点承载力验算 89
10.1.1 边柱与梁连接 89
10.1.2 中柱与梁连接 91
10.2 梁柱节点域验算 94
10.2.1 对柱壁厚较小的节点域进行验算的三方要求 95
10.2.2 底边柱A节点域验算 95
10.2.3 底边柱B节点域验算 96
10.3 主次梁连接节点设计 97
10.4 柱脚设计 99
第十一章 楼屋盖设计 101
楼盖设计
11.1 设计资料 101
11.2 施工阶段压型钢板的验算 101
11.2.1 荷载 101
11.2.2 承载力验算 102
11.2.3 变形验算 87
11.3 非组合楼板使用阶段验算 102
11.3.1 荷载计算 102
11.3.2 计算简图 102
11.3.3 弯矩设计值 102
11.3.4 正截面受弯承载力 103
11.4 次梁设计 103
屋盖设计
11.5 施工阶段压型钢板的验算 104
11.6 非组合楼板使用阶段的验算 104
11.6.1 荷载计算 104
11.6.2 计算简图 105
11.6.3 弯矩设计值 105
11.6.4 正截面受弯承载力 105
11.7 次梁设计 105
第十二章 楼梯设计 107
12.1 设计资料 107
12.2 踏步板计算 107
12.2.1 踏步板荷载 107
12.2.2 内力计算 107
12.2.3 截面验算 107
12.3 楼梯斜梁计算 107
12.3.1 荷载计算 108
12.3.2 内力计算 108
12.3.3 截面验算 109
12.4 平台梁设计 109
12.4.1 平台梁荷载计算 109
12.4.2 内力计算及截面验算 110
12.5 平台板设计 110
12.5.1 平台板荷载计算 110
12.5.2 内力计算及截面验算 110
第十三章 基础设计 112
13.1 设计资料 112
13.2 荷载计算 113
13.3 确定基础底面积 113
13.4 地基变形验算 114
13.5 基础结构设计 114
13.6 基础联系梁设计 116
第十四章 电算结果 119
参考文献 125
致谢 126
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