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目录

第一章 结构选型与布置 3

1.1结构的选型与布置 3

1.2设计例题和已知条件 3

第二章 计算简图和荷载计算 5

2.1框架计算简图 5

2.2设计资料 5

2.3梁柱截面初选 5

2.4竖向荷载计算 6

2.5水平地震作用计算 11

2.6风荷载计算 15

第三章 内力计算 19

3.1弯矩分配系数 19

3.2恒荷载标准值作用下的内力计算 23

3.3活荷载标准值作用下的内力计算 31

3.4风荷载作用下的内力计算 38

3.5水平地震作用下内力计算 43

第四章 内力组合 47

第五章 杆件截面验算 65

5.1梁柱截面几何特性 65

5.2框架柱抗震作用下截面验算 65

5.3框架柱截面验算 72

5.4框架柱局部稳定性验算 79

5.5框架柱抗震作用下局部稳定验算 87

第六章 节点设计 94

6.1 A1点设计 94

6.2 A7节点设计 97

6.3 C1节点设计 101

6.4 C7节点设计 103

6.5 柱柱拼接 106

6.6柱脚设计 106

第七章 组合楼板设计 108

7.1施工阶段验算 108

7.2使用阶段验算 109

第八章 楼梯设计 111

8.1楼梯梁设计 111

8.2 平台梁荷载计算 112

8.3 截面验算 114

第九章 基础设计 114

9.1 荷载计算 114

9.2 确定基础底面积 117

9.3 地基变形验算 117

9.4 基础结构设计 117

第一章 结构选型与布置

1.1结构的选型与布置

1.1.1结构选型

该建筑为7层钢框架，采用H型钢柱、H型钢梁构成框架体系，梁采用Q235钢，柱采用Q235钢；楼板为压型钢板-混凝土组合楼板，基础为柱下独立基础，混凝土强度等级为C30，基础和楼板的受力钢筋为HRB335.

1.1.2结构布置

本框架结构设计为双向梁柱抗侧力体系，结合建筑的平面、立面和剖面布置情况，计算单元处结构平面布置如图1-1所示。

图1-1 计算单元结构平面布置图

1.2设计例题和已知条件

题目;连云港市某电厂中心宿舍楼

根据建筑方案，该工程平面尺寸为50.4m×14.0m，地上7层，总建筑面积约5000m²，建筑总高度为25.2m，采用多层钢框架结构，建筑结构安全等级为二级，建筑设计合理年限为50年，地基基础设计为钢筋混凝土独立基础。

1.自然条件：基本风压为 0.55KN/ m² ，基本雪压为 0.6KN/ m²，场地类别为ii类 ，抗震设防烈度为7度 ，设计基本地震加速度为0.10g ，设计地震分组为第3组。

建筑结构安全等级为 二级，设计使用年限 50年，建筑抗震设防类别 丙类，地基基础设计等级 丙级。

2.工程地质

根据勘查揭示，岩土层的分布如下：

①层杂填土，由粉质粘土、建筑垃圾、煤渣等混杂组成，层厚为0.5~1.2m。

②--1层粉质粘土，层厚为1.0~2.8m；承载力标准值为200kPa；

②--2层粉质粘土，层厚为2.8~4.5m；承载力标准值为160kPa；

③--3层粉质粘土，层厚为4.5~18.0m；承载力标准值为280kPa；

其再下为中风化泥质粉砂岩。

1. 本建筑的材料选用如下：
2. 混凝土：采用C30
3. 钢：Q235

4. 本工程设计所遵循部分的标准、规范、规程及技术条件

《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）

《建筑结构制图标准》（GB/T50105-2010）

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）

《钢结构设计规范》（GB50017-2011）

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）

《钢结构工程质量检验评定标准》（GB50221-95）

第二章 计算简图和荷载计算

2.1框架计算简图

本工程横向框架计算单元取图1-1中斜线部分所示范围，框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础，，本工程基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础置于第二层粉质粘土层上，基底标高为设计相对标高–2.40 m。柱子的高度底层为：h₁ = 4.2 2.4–0.8 = 5.8 m（初步假设基础高度0.8 m），二～七层柱高为3.5m。柱节点刚接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，二跨分别为：L = 7500、6500。计算简图见图2-1。

2-1

2.2设计资料

1. 设计标高：室内设计标高±0.000m,室外设计标高：-0.300m

活荷载：楼面2.0KN/m²,走廊、楼梯间2.5KN/m²,不上人屋面0.5KN/m²。

2.3梁柱截面初选

表2-1 梁柱初选截面表

2.4竖向荷载计算

2.4.1恒载计算

1.屋面恒荷载标准值计算：

120-YX65-170-510 组合楼板 0.55 kN/m²

20mm 厚1：3水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4 kN/m²

100mm厚聚苯乙烯泡沫塑料保温板 0.1×2.5＝0.25kN/m²

100mm厚水泥珍珠岩找坡层 0.10.5=0.05 kN/㎡

20mm厚1:3水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4 kN/m²

20mm厚SBS改性沥青防水 0.05 kN/m²

20mm厚1:3水泥砂浆保护层 0.4kN/m²

则屋面恒载： 4.73 kN/㎡

2.楼面恒载标准值计算：

瓷砖地面 0.55 kN/㎡

30厚1：3水泥砂浆找平层 0.03×20=0.6 kN/㎡

结构层 3.18 kN/㎡

则楼面恒载： 4.33 kN/㎡

3.梁自重

HM 450×300×8×14 0.92 kN/m

HM 360×240×6×10 0.54 kN/m

HM 240×160×4×8 0.27 kN/m

HM180×120× 4×5 0.15 kN/m

4.柱自重

HW 400×400×15×21 1.72 kN/m

5.外墙自重

200mm加气砼 0.2×320×6.5=4.238 kN/M

涂料外墙面 3.26×0.36=1.174kN/M

粉刷石膏干泥砂浆内墙面 3.26×0.34=1.108 kN/M

合计 6.52 kN/M

乘折减系数0.8

标准层: 6.52×0.8=5.22KN/M

底层： 5.22×4.2/3.5=6.26KN/M

6.内墙自重

标准层：

200mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 0.2×3.26×6.5=4.238 kN/M

粉刷石膏干混砂浆内墙面 2×3.26×0.56=2.35 kN/M

合计 6.59kN/M

乘折减系数

标准层： 6.59×0.8=5.27kN/M

底层 4.238×4.2/3.5=5.09kN/M

7.卫生间墙

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