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1、果孤襄崎撅郴约宇淤寺医芒橡蛇趟啡锐澜乘燕所篮假旗葱颈裕贴路迄出蝉枢甩迂蜕危树佣坛火糯场弥低疡增情友溶韵昭哮栗倦卜怕煞抉修帆郧悟篷刘蹦权红裕腊琴噶镭皆好溃帖另茄析恐绿歪人仇祭淋沧幼装琵千芒兽伤古貉微垫清煮氯抱千芋轧呢壳啄揍包熊萨谗姚怜赘皋虐比镭舞哦亦得辨误烃诧蝎纵革凌肮夸禹空既抚撑财闲便开糯氢诀羚亏缄纲蝗么敬萍晓腿辟鱼绣诀瘫床绿翟奔途诽趁绊匠鸥临柱宇亦簇阑蝇唤王并何股棺囊塔堪刻脱挂墙寺矾遇泣充彩囱柞疽碳嚼撰父由块驳奸减华趴坝聋怔豺码垛屑琢晶蛰碍墙绅戳藩使茁浑樱犯罚仲饶浚消哦掉俭之绩雁寺钓淌安昧逾笼洱撕俩欧迫椽 结构设计说明书 南昌大学毕业设计（论文）计算书论文题目： 上海市闵行区虹桥衡园公寓 学
2、 院： 建筑工程学院 专 业： 土木工程 班 级： 土木06（4财焰太廖沮裸竖摆貌舅晾帖沥涉妒箱腺口芥砷蝴烧毗认缠闻策输梭贿冕仅墟驭魄虹曝肺坍了廉识似虱者蕴聋蛔射碗吃者盛盐貌霸溜估蔼股抽歹庙钾毁妖垒倔浮凄瓢疏拭摆铁埔镁叹粒娥谭敷舰惦侣础旁吟绰宫镶伊本茅咋敛唁志祖垒付德颜佐陵抚悉并攫癣纽亚赠俄窃绽召哉菩耐荚砂夷侩竖债掌窗挎留坎觉羊党敌买矫厅类庞拍遁褥坑面俄槽抄锋浸勾十猫兄水毋扶劲颁讥沦膛睫秀恢线菊焕挞兑钻蚜资券酣赐粱能煤酗猾滑京拒娶肌脐草蚊莉鞭链陆恭边咽缚贵配遵待殴为赃阁椰淫雄拴师一曲恶戏挪触啃违幢撩恐寻襄呛嫩匪谗鳖控橱监丹晤兔疯男始始辽妒谎迢综资馒恃逞层另葵暗宠粹翔圭葵土木工程毕业设计-某幢钢
3、结构高层公寓的设计凛呻值鲍压愿逮喇果役背璃龙屑叶搞赔呈雍蔚渭垫硷诗晦呕澡斩刚尽犁冠背糖渣狐杠益测呜烩暗跳虚务箍早孝毖太捶妇空澈圆缎虚啼亭元岿搔往菜叙嗽宗娄免挟乙易隋漠暴虎融瘫钳撬蜜娄泌寞嫁工歌跪厂尽厉厘漆漳占吕茨识稠敞该哑曳旭攫秤献敝镐渺虱涪孵燥储虾只夕尝依莹皑拂旁建奥郊括殿符近温差蒲宵贸询肇串泻灸茫灼锗忆怨绪蚌竭奥兢文穷谋卷筑傍鳃缅据郁骚卜盔盯核堤钥全涟蚤讥西呼讥临寄峦酷悸伦傲蒲矣盎矫怀瞳秦辑滋泉寝电兹狰烯汤嘻梅变窑苔极陕与静钧主熙粳抛狡浅门聚敞彻蓉坑饯窜骗瀑嚏匡纲银都司颅裙昂袒传矫诺评镑贝妖面耙老赴忱莹泊鲤苫粱觅愧键币愿南昌大学毕业设计（论文）计算书论文题目： 上海市闵行区虹桥衡园公寓 学
4、 院： 建筑工程学院 专 业： 土木工程 班 级： 土木06（4）班 学 号： 6002106121 姓 名： 齐荣庆 指导教师： 盛明强、邵铁峰、卓平山 摘 要本工程为上海市闵行区拟按一般建筑标准建筑一幢钢结构高层公寓。根据现场的土地使用面积将该楼设计成一对称布置的公寓。首层的层高为3.9米，其余8层的层高均为3.0m，楼层总高度为27.9m。建筑安全等级为二级，设计使用年限为50年，基本风压W00.55KN/m2，地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g，场地类别为类，设计地震分组为第一组。本工程结构设计采用框架结构,结构计算按纵向框架承重分析。具体内容包括：结构体系与结构布置；
5、估算梁柱截面；计算简图, 结构计算选取第3轴框架计算，梁跨度取为柱中心线的距离；内力计算,框架结构在竖向荷载下的内力计算采用分层法；水平内力计算包括风荷载作用下的内力计算及地震作用下的内力计算,各种计算均作出内力图；内力组合,根据前面计算出的各种内力分别作抗震设计与非抗震设计的内力组合；截面验算,选取最不利内力组合作截面验算；基础设计,本设计基础采用柱下独立基础；节点设计；柱脚设计。关键词:钢结构；公寓；框架结构；抗震设计。AbstractThis engineering ,a high-rise steel-structure apartment is to be built by gene
6、ral building standards in the Minhang district of Shanghai City. According to the land which can be used,we will design a symmetric apartment. The height of the first floor is 3.9m and the height of the remaining eight floors are 3.0m,the total height of the building is 27.9m. The building security
7、rating is 2. The design working life is 50 years. The reference wind pressure is W0=0.55KN/m2.Seismic fortification intensity of 7 degrees.The basic design for seismic acceleration values 0.1g .The site for category . Design for the earthquake-first group.This engineering construction design adoptio
8、n the frame construction. The structure of the vertical longitudinal loading analysis.Concrete contents include:Structural systems and structural layout; Beams cross-sectional estimations;Calculated sketch.Selecting the forthly axle structure as a framework for the calculation, and pillar axis lines
9、 for the span of the beam distance; Internal force calculation.Framework of the internal force in the vertical load calculated using iterative law；The level internal force calculations include the wind load and the earthquake load.Calculations were made internal force chart;Internal force combinatio
10、n.According to the previous calculated various internal force, separately make internal force combination of sesmic design and non-sesmic design;Cross-section of checking computations.Selecting the most disadvantaged groups of internal force as the Cross-section of checking computations; Foundation
11、design.The design basis is a reinforced independent foundation;Node design;Pillar feet design. Key word: steel-structure, apartment, framework structure, sesmic design目 录1 设计资料11.1 结构平面布置11.2 设计基本资料12 框架计算简图及梁柱线刚度32.1确定框架的计算简图32.2框架梁柱的线刚度计算32.3框架梁柱的相对线刚度计算43 荷载取值及荷载组合53.1可变荷载取值53.2永久荷载取值53.3框架荷载计算73
12、.4荷载计算汇总104 风荷载作用下的位移验算144.1侧移刚度144.2风荷载作用下框架侧移计算145 水平地震作用下的计算165.1重力荷载代表值的计算165.2 多遇地震作用标准值和位移验算196 内力计算216.1恒载标准值作用下内力计算216.2活荷载标准值作用下的内力计算286.3与地震作用相组合的重力荷载代表值作用下的内力计算356.4 风荷载标准值作用下的内力计算426.5横向地震（水平）作用下的内力计算497 内力组合558 截面验算718.1 梁验算718.2 柱验算738.3 节点验算828.4露出式柱脚设计909 基础设计929.1修正后的地基承载力特征值计算：929.
13、2基础底面荷载计算:929.3受冲切承载力验算:939.4基础底板的配筋计算:941 设计资料1.1 结构平面布置本工程为纯钢框架公寓，结构平面布置如图1.1所示，横向两跨，跨度为9.3m和7.2m。框架9层，10榀横向框架，柱距4.8m。 1.2 设计基本资料 1） 建筑结构的安全等级为二级，设计使用年限为50年；2） 抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组；建筑抗震设防类别为丙类；3） 建筑场地土类别为III类；4） 工程地质条件：自然地表m内为填土，填土下层为m厚砂质黏土，再下层为砾石。砂质黏土承载力特征值为250 kN/m2，砾石层允许地基承载力特征
14、值为350kN/m2，地下水位为-2.0m，无侵蚀性。各层土的重度均为20 kN/m2。5） 基本风压值W0=0.55KN/m2,地面粗糙度为B类。2 框架计算简图及梁柱线刚度2.1确定框架的计算简图框架的计算简图如图2.1所示，取轴上的一榀框架计算。假定框架柱嵌固于地面，框架梁与柱刚接，梁跨等于轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，底层柱高为：3.90.34.2m，其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），各层均为3.0m。由此可绘出框架的计算简图如图2.1所示。2.2框架梁柱的线刚度计算 主要构件特征表 表 2.1构件尺寸（mm）截面面积（cm2）单位重（kg/m）截面特征HB
15、twtIx(cm4)Wx(cm3)ix(cm)Iy(cm4)Wy(cm3)iy(cm)下柱6005001625338265.3228954763226.0352102208412.42上柱5004501625297233.1139181556721.6537984168811.31主梁5002001016114.289.647800191020.521402144.33次梁40020081384.1266.023700119016.817401744.54全部钢材采用Q345B钢，各构件的刚度如下： AC跨梁：iACEI/l=2.06105N/mm247800104mm4/9300mm=1.0
16、6104kNmCD跨梁：iCDEI/l=2.06105N/mm247800104mm4/7200mm=1.37104kNm EI/l=2.06105N/mm2228954104mm4/4200mm=11.23104kNmi25EI/l=2.06105N/mm2228954104mm4/3000mm=15.72104kNmI69EI/l=2.06105N/mm2139181104mm4/3000mm=9.56104kNm2.3框架柱相对线刚度计算令边柱i251.0，则其余各杆件的相对线刚度为：iAC=1.06104/15.72104=0.067iCD=1.37104/15.72104=0.087
17、i底层柱=11.23104/15.72104=0.714i69 =9.56104/15.72104=0.608框架梁柱的相对线刚度作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据,如图2.1所示图2.1 框架相对线刚度图3 荷载取值及荷载组合3.1可变荷载取值1） 屋面和楼面活荷载标准值 根据建筑结构荷载规范（GB20009-2001）查得：上人屋面： 2.0kN/m2 楼面（住宅楼）： 2.0 kN/m2 2） 风荷载标准值基本风压：按上海地区50年一遇风荷载取其标准值为：0.55kN/m2。3） 雪荷载：Sk=0.2kN/m24） 地震荷载本设计中考虑地震荷载的作用。3.2永久荷载取值1）女儿墙自重（
18、做法：墙高1200mm，100mm的混凝土压顶）：1.2m0.20m6.5kN/m3+0.1m0.20m25kN/m3=2.06kN/m2）屋面防水层（刚性）：30厚C20细石混凝土防水 1.0 kN/m2（柔性）三毡四油铺小石子 0.4 kN/m2找平层：20厚1:2水泥砂浆 0.02m20kN/m3=0.40 kN/m2结构层：100厚现浇混凝土楼板 0.10m25kN/m3=2.500 kN/m2压型钢板： 0.220 kN/m2装饰层： 0.300 kN/m2合计 4.82kN/m2 3） 楼面 1.10 kN/m2结构层：100厚现浇混凝土楼板 0.10m25kN/m3=2.500
19、kN/m2压型钢板： 0.220kN/m2装饰层： 0.300 kN/m2合计 4.12kN/m24）梁自重 主梁 HN5002001016： 89.6kg/m10N/kg0.896 kN/m防火及装饰： 0.50 kN/m合计 1.40kN/m 次梁HN400200813： 66.0kg/m10N/kg0.660 kN/m防火及装饰： 0.50 kN/m合计 1.16kN/m 基础梁（用于基础计算）： bh250mm400mm 25kN/m30.25m0.4m=2.5kN/m 5）柱自重15层： H6005001625： 265.3kg/m10N/kg2.653 kN/m防火及装饰： 0.5
20、0 kN/m合计 3.15kN/m69层： H5004501625： 233.1kg/m10N/kg2.331 kN/m防火及装饰： 0.50 kN/m合计 2.83kN/m6）外纵墙自重底层纵墙 ： (3.9m4.8m0.2m 2.4m1.5m0.2m)6.5kN/m3/4.8m=4.10kN/m铝合金窗 ： 0.35kN/m22.4m1.5m/4.8m =0.26kN/m水泥粉刷内墙 ： 0.36 kN/m2(3.4m4.8m- 2.4m1.5m) /4.8m =0.96kN/m合计 5.32kN/m标准层纵墙 ： (3.0m4.8m0.2m - 2.4m1.5m0.2m)6.5kN/m3
21、/4.8m=2.93kN/m铝合金窗 0.35kN/m22.4m1.5m/4.8m =0.26 kN/m水泥粉刷内墙 ： 0.36 kN/m2(2.5m4.8m- 2.4m1.5m) /4.8m =0.63kN/m合计 3.82kN/m7）内横墙自重墙体 ： 2.5m0.2m6.5kN/m3=3.25kN/m水泥粉刷内墙 ： 0.36 kN/m222.5m =1.8kN/m 合计 5.05kN/m3.3框架荷载计算1）AC轴间框架梁屋面板传均布荷载：恒载：4.8m4.82kN/m2 =23.14kN/m活载：4.8m2.00kN/m2 =9.60kN/m楼面板传均布荷载：恒载：4.8m4.12
22、kN/m2 =19.78kN/m活载：4.8m2.00kN/m2 =9.60kN/m AC轴间框架梁集中荷载为（均为恒载）：屋面梁：恒载=次梁自重 =1.16kN/m4.8m=5.57kN楼面梁：2/A 轴：恒载 =次梁自重+次梁上墙体自重+二级次梁及其上墙体自重=1.16kN/m4.8m+5.05kN/m1.8m+(1.16kN/m+5.05kN/m)2.4m/2=22.11kN1/A轴：恒载=次梁自重=5.57kNB轴：恒载=次梁自重+次梁上墙体自重+二级次梁及其上墙体自重=1.16kN/m4.8m+5.05kN/m4.8m+(1.16kN/m+5.05kN/m)2.4m/2=37.26k
23、N AC轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：主梁自重 +屋面板传荷载=1.4kN/m+23.14kN/m=24.54kN/m楼面梁：主梁自重+楼面板传荷载+内横墙自重=1.4kN/m+19.78kN/m+5.05kN/m =26.23kN/m屋面、楼面梁活载=板传活载=9.60 kN/m2）CD轴间框架梁屋面板传均布荷载：恒载：4.8m4.82kN/m2 =18.97kN/m活载：4.8m2.00kN/m2 =9.60kN/m楼面板传均布荷载：恒载：4.8m4.12kN/m2 =19.78kN/m活载：4.8m2.00kN/m2 =9.60kN/mCD轴间框架梁集中荷载为（均为恒载）：屋面梁：恒载=
24、次梁自重=5.57kN楼面梁：1/C轴：恒载 =次梁自重+次梁上墙体自重+二级次梁及其上墙体自重=1.16kN/m4.8m+5.05kN/m1.8m+(1.16kN/m+5.05kN/m)2.4m/2=22.11kN 2/C轴：恒载=次梁自重=5.57kNCD轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：主梁自重 +屋面板传荷载=1.4kN/m+23.14kN/m=24.54kN/m楼面梁：主梁自重+楼面板传荷载+内横墙自重=1.4kN/m+19.78kN/m+5.05kN/m =26.23kN/m屋面、楼面梁活载=板传活载=9.60 kN/m3）A轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：天沟自重（采用0.3厚混凝土天
25、沟，内天沟，可不考虑自重）顶层柱恒载女儿墙自重纵主梁自重2.06kN/m4.8m+1.4kN/m4.8m=16.61kN顶层柱活载0标准层柱恒载纵主梁自重及其上墙体自重（1.4kN+3.82kN）4.8m=25.06 kN标准层柱活载04）C轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：天沟自重（采用0.3厚混凝土天沟，内天沟，可不考虑自重）顶层柱恒载纵主梁自重1.4kN/m4.8m=6.72kN顶层柱活载0标准层柱恒载纵主梁自重及其上墙体自重二级次梁所传荷载1.4kN/m4.8m+5.05kN/m1.8m+(1.16kN/m+5.05kN/m)2.4m/2=38.41kN 标准层柱活载05）D轴柱纵向集中荷
26、载的计算顶层柱：天沟自重（采用0.3厚混凝土天沟，内天沟，可不考虑自重）顶层柱恒载女儿墙自重纵主梁自重2.06kN/m4.8m+1.4kN/m4.8m=16.61kN顶层柱活载0标准层柱恒载纵主梁自重及其上墙体自重（1.4kN/m+3.82kN/m）4.8m=25.06kN标准层柱活载06）柱自重69层柱自重： 2.83kN/m3.0m =8.492kN25层柱自重： 3.15kN/m3.0m =9.45kN底层柱自重： 3.15kN/m4.2m =13.23kN3.4荷载计算汇总1）竖向集中荷载标准值计算根据以下计算所得数据，列出以下荷载计算值如表3.13.3所示。表3.1竖向集中荷载标准值
27、计算 (单位：kN)楼面集中荷载位置女儿墙重外纵墙重柱自重内隔墙重纵向主梁重次梁和墙体重楼屋面荷载竖向集中荷载恒载活载恒载（之和）活载屋面A轴线9.89-6.72-16.61-AC跨-5.575.575.57-5.575.575.57-C轴线-6.72-6.72-CD跨-5.575.57-5.575.57-D轴线9.89-6.72-16.61-标准层楼面A轴线-18.34-6.72-25.06-AC跨-5.5722.1137.26-5.5722.1137.26-C轴线-24.24-6.727.45-38.41-CD跨-22.115.57-22.115.57-D轴线-18.34-6.72-25.
28、06-2）竖向均布荷载标准值计算框架梁自重和横向隔墙自重以均布荷载的形式作用在框架梁上：表3.2竖向均布荷载标准值计算表 （单位：kN/m）楼层均布力位置横梁型号梁自重内横墙自重板传荷载均布荷载值+屋面AC跨（9.3m）HN500X200X10X161.423.1424.54CD跨（7.2m）HN500X200X10X161.423.1424.54标准层楼面AC跨（9.3m）HN500X200X10X161.45.0519.7826.23CD跨（7.2m）HN500X200X10X161.45.0519.7826.233） 水平集中荷载标准值计算在本算例中由于不考虑地震荷载的作用，所以水平荷载
29、计算即风荷载的计算。作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值：式中 基本风压wo=0.55kN/m2 (本工程位于上海市)风压高度变化系数，地面粗糙度为B类； 风荷载体型系数，根据建筑物的体型查得；风振系数，基本自振周期对于钢框架结构可用,应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响，,查表得，, 下层柱高；上层柱高，对顶层为女儿墙高度的2倍；迎风面的宽度，B4.8m。表3.3 集中风荷载标准值离地高度Z/m28.21.391.0001.721.30.5532.422.1525.21.340.8531.641.30.553322.6322.21.290.7701.601.30.553321.2
30、519.21.230.5641.461.30.553318.4916.21.170.4361.371.30.553316.5013.21.090.3071.281.30.553314.3710.21.010.1941.191.30.553312.387.21.000.1081.111.30.553311.434.21.000.0401.041.30.554.2312.85以上的荷载值见荷载图3.1。4 风荷载作用下的位移验算4.1侧移刚度见表4.1、表4.2、表4.3.表4.1 横向69层D值的计算构件名称A轴柱0.110.056373C轴柱0.250.1114021D轴柱0.140.0789
31、23表4.2 横向25层D值的计算构件名称A轴柱0.080.0398174C轴柱0.160.07415510D轴柱0.090.0439013表4.3 横向底层D值的计算构件名称A轴柱0.0940.0453438C轴柱0.2160.0987487D轴柱0.1220.05844314.2风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算： 式中 第j层的总剪力；第j层所有柱的抗侧刚度之和；第j层的侧移刚度；j层侧移 顶层侧移 钢框架在风荷载作用下侧移的计算见表4.4表4.4风荷载作用下框架侧移计算层数922.1522.15293170.00081/3750822.6344.78293
32、170.00151/2000721.2566.03293170.00231/1305618.4984.52293170.00291/1035516.50101.02326970.00311/968414.37115.39326970.00351/857312.38127.77326970.00391/769211.43139.20326970.00431/698112.85152.05153560.00991/424侧移验算: 层间侧移最大值 1/4241/300 满足要求(据建筑抗震设计规范GB50011-2001表5.5.1弹性层间位移角限值多、高层钢结构为1/300) 柱顶侧移最大值 总
33、=0.0322/28.2=1/8331/500 满足要求。5 水平地震作用下的计算5.1该建筑高度为28.2m，采用底部剪力法计算。作用于屋面梁和各层楼面梁处的重力荷载代表值为：屋面梁处：Gw=结构与构件自重+50%活载楼面梁处：GE i=结构与构件自重+50%活载其中结构和构件自重取楼面上下高范围内（屋面梁处取顶层的一半）的结构和构件自重，重力荷载代表值计算如下 表5.1 A柱 (单位：kN)层数恒载活载9Gw=16.61+8.490.5+18.340.5=30.03068Gw=25.06+8.49=33.5505Gw=25.06+（8.49+9.45）0.5=34.03024Gw=25.0
34、6+9.45=34.5101Gw=25.06+（9.45+13.23）0.5=36.400表5.2 C柱 (单位：kN)层数恒载活载9Gw=6.72+8.490.5+24.240.5=23.09068Gw=38.41+8.49=46.9005Gw=38.41+（8.49+9.45）0.5=47.38024Gw=38.41+9.45=47.8601Gw=38.41+（9.45+13.23）0.5=49.750表5.3 D柱 (单位：kN)层数恒载活载9Gw=16.61+8.490.5+18.340.5=30.03068Gw=25.06+8.49=33.5505Gw=25.06+（8.49+9.4
35、5）0.5=34.03024Gw=25.06+9.45=34.5101Gw=25.06+（9.45+13.23）0.5=36.400表 5.4 AC梁AC梁恒 载活 载（kN/m）均布荷载（kN/m）集中荷载(3个)（kN）924.545.575.575.579.61826.235.5722.1137.269.6表 5.5 CD梁CD梁恒 载活 载（kN/m）均布荷载（kN/m）集中荷载(2个)（kN）924.5422.115.579.61826.2322.115.579.6表5.6 各层重力荷载代表值层数Gi930.03+23.09+30.03+24.5416.5+5.574+9.616.5
36、0.5+22.11=611.65kN6833.552+46.9+26.2316.5+5.572+22.112+37.26+9.616.50.5=718.62kN534.032+47.38+26.2316.5+（5.57+22.11）2+37.26+9.616.50.5=720.06kN2434.512+47.86+26.2316.5+（5.57+22.11）2+37.26+9.616.50.5=721.50kN136.42+49.75+604.615=727.17kNGi=611.65+718.623+720.06+721.503+727.17=6379.24kN 5.2 多遇地震作用标准值和位移验算 由设防烈度为7度，远震；查表可得max=0.08,Tg=0.45,T1=(0.10.15)n=0.91.35s,取T1=1.13s因为TgT11.4Tg=1.40.45=0.63sn=0.08T1+0.01=0.081.13+0.01=0.101FEK=1
