鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例

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1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例要求：試設(shè)計(jì)沈陽(yáng)某公司辦公樓，已知工程概況如下：本建筑為沈陽(yáng)某公司辦公樓，位于沈陽(yáng)市區(qū)。共七層，全部為辦公用房，總建筑面積：7100，占地面積：3400，底層層高4.5m，頂層層高4.5m，其余層均為4.2m。室內(nèi)外高差0.600m，室外絕對(duì)標(biāo)高為+46.200m。滿(mǎn)足防火要求設(shè)兩個(gè)雙跑樓梯和兩部電梯。墻體采用聚氨酯PU夾芯墻板，室內(nèi)地面采用大理石裝飾。屋面為不上人屋面，采用改性瀝青防水，苯板保溫。結(jié)構(gòu)形式為鋼框架——支撐體系。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期50年，雪荷載0.50，基本風(fēng)壓：0.55?？拐鹪O(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本加速度為0.1。地質(zhì)條件：擬建場(chǎng)地地形平坦，地下穩(wěn)定水位距地坪

2、-9.0m以下，冰凍深度-1.20m，土質(zhì)分布具體情況見(jiàn)表9.1，Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地。建筑地層一覽表表9.1序號(hào)巖土分類(lèi)土層深度(m)厚度范圍(m)地基土承載力(kPa)樁端阻力(kPa)樁周摩擦力(kPa)1雜填土0.0—0.50.5——2粉土0.5—1.51.0120—103中砂1.5—2.51.0200—254礫砂2.5-6.54.03002400305圓礫6.5-12.56.0500350060注：地下穩(wěn)定水位距地表-9m，表中給定土層深度由自然地坪算起。第一部分方案設(shè)計(jì)概述一、建筑方案概述1.設(shè)計(jì)依據(jù)《總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50103-2001《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50104-20

3、01《民用建筑設(shè)計(jì)通則》JGJ37-87（試行）《辦公建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ67-89《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045—95(2001年修訂版）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GBJ16-87(2001版)2．設(shè)計(jì)說(shuō)明（1）屋面（不上人屋面）防水層：改性瀝青防水卷材；20mm厚1:3水泥沙漿找平層；100mm厚水泥珍珠巖保溫層焦渣找坡（最薄處30mm厚，最厚處150mm）；壓型鋼板混凝土組合板（總厚度150mm，折算厚度100mm）；輕鋼龍骨吊頂。（2）樓面：20mm大理石面層；20mm1：3干硬性水泥沙漿找平層；100mm厚壓型鋼板混凝土組合結(jié)構(gòu)層；14輕鋼龍骨吊頂。（3）門(mén)窗本工程采

4、用實(shí)木門(mén)和塑鋼玻璃窗。（4）墻體外墻為雙層聚氨酯PU夾芯墻板300mm（內(nèi)塞巖棉）；內(nèi)墻為雙層聚氨酯PU夾芯墻板180mm厚聚氨酯PU夾芯墻板；衛(wèi)生間采用C型輕鋼龍骨隔墻。二、結(jié)構(gòu)方案概述1.設(shè)計(jì)依據(jù)本設(shè)計(jì)依據(jù)以下現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范及規(guī)程設(shè)計(jì)?！督ㄖY(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ50017-2003）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99-982.結(jié)構(gòu)形式及布置采用鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)?？v向設(shè)置十字交叉柔性支撐兩道，支撐桿件用雙角鋼截面，焊縫連接?？蚣芰?、柱均采用焊接工字形截面。樓板采用壓型鋼板鋼筋混凝土組

5、合結(jié)構(gòu)；樓梯為鋼樓梯；基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)布置如下：圖9.1結(jié)構(gòu)布置圖底層計(jì)算高度為4.5m+1.5m=6.0m，其中1.5m為初估室內(nèi)地坪至柱腳底板的距離。3.材料選用所有構(gòu)件及零件均采用Q235B；組合樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20，基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25，鋼筋為HRB335級(jí)及HPB235。4.主要參數(shù)及結(jié)構(gòu)計(jì)算方法該建筑抗震設(shè)防類(lèi)別為丙類(lèi)，地震作用及抗震措施均按設(shè)防烈度考慮。具體計(jì)算方法如下：采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用；采用修正反彎點(diǎn)法（D值法）計(jì)算水平地震作用下的框架內(nèi)力；采用彎矩二次分配法，計(jì)算豎向荷載作用下框架內(nèi)力。14圖9.2結(jié)構(gòu)豎向布置圖第二部分結(jié)構(gòu)布置及截面

6、初選一、計(jì)算簡(jiǎn)圖及構(gòu)件截面初選1.計(jì)算單元圖9.3結(jié)構(gòu)計(jì)算單元2.結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面初選（1）柱截面按中柱初估：鋼框架－支撐結(jié)構(gòu)按每平米5～8計(jì)算豎向荷載，此處取6，柱的長(zhǎng)細(xì)比＝（60～120）。軸壓力設(shè)計(jì)值（3.3+3）×8.4×6×1.3×7＝2889.4kN；1.3荷載分項(xiàng)系數(shù)平均值。14取長(zhǎng)細(xì)比＝80(按較小剛度y軸考慮)，計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)=1（設(shè)有側(cè)向支撐），按b類(lèi)截面查得穩(wěn)定系數(shù)＝0.688，則所需要面積：A≥考慮彎矩及傾覆壓力作用的影響取:（1.3～1.5）A＝（1.3～1.5）×20486.4=26632～30730mm2所需截面回轉(zhuǎn)半徑：iy＝6000/80＝75mm。（2）

7、鋼梁截面初估縱向框架梁高＝8400/15～8400/20＝560mm～420mm；橫向框架梁高=6600/15～6600/20=440mm～330mm；（3）壓型鋼板：YX70－200－600（V200），板厚1mm，有效截面慣性矩＝100.64cm4/m,有效截面抵抗矩＝27.37cm3/m，一個(gè)波距寬度內(nèi)截面面積=321.42，自重0.15。柱、梁選用見(jiàn)下表：圖9.4構(gòu)件截面參數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件初選截面參數(shù)表9.2項(xiàng)目截面尺寸構(gòu)件截面特性重量（kN/m）(mm