摘 要

本设计是高校食堂建筑结构设计，主体结构为钢框架结构。

本设计中的主体结构计算主要选择了一榀框架的结构设计，进行层间恒载、活载、风载统计，水平地震作用由底部剪力法求得，其内力计算采用D值法得出，恒载内力计算用二次弯矩分配法求得，活荷载和风荷载作用内力计算采用结构力学求解器软件求得，然后进行内力组合。根据内力组合的结果进行梁柱截面验算和节点设计，节点连接采用角焊缝。最后进行柱下独立基础设计、楼梯设计及楼板配筋设计，利用CAD、TSSD、PKPM等软件绘制施工图。

本设计完成了设计计算说明书，建筑施工图和结构施工图。

关键词：钢框架；底部剪力法；节点设计；柱下独立基础；角焊缝

Abstract

The paper was the design of the college cafeteria building structure and the main structure was the steel frame structure.

The framework was choosed to carry out the design of the structure, calculating the dead load, the live load, the wind load and the horizontal seismic action was obtained from the bottom shear method. The internal force of the horizontal seismic action was calculated by the D value method and and the constant load was calculated by the second moment distribution method. The structural mechanics solver software was used to calculate the internal force of the live load and the wind load and then the internal force was combined. The beam and column sections were checked and the nodes were designed according to the results of internal force combination, and the nodes were connected with fillet welds. Finally, the independent foundation under the column, the stairway and the floor reinforcement were designed, making use of CAD, TSSD, PKPM and other softwares to complete the construction drawings.

The brochure of the design and calculation, the construction drawings of the building and structure were completed in this paper.

Key words: steel frame; bottom shear method; node design; column independent basis; fillet welds

目 录

第1章 绪论 1

第2章 设计条件 2

2.1 工程名称 2

2.2 设计资料 2

2.2.1 工程概况 2

2.2.2 梁柱板截面的确定 3

第3章 荷载统计 4

3.1 恒载标准值 4

3.1.1 屋面恒荷载标准值 4

3.1.2 楼面恒荷载标准值 4

3.1.3 墙面荷载标准值 4

3.1.4 梁柱自重 5

3.2活荷载标准值 5

3.2.1屋面和楼面活荷载标准值 5

3.2.2 雪荷载标准值 5

3.3梁上荷载传递 6

3.3.1 框架梁上均布荷载 7

3.3.2 框架梁上集中荷载 8

3.3.3 柱上荷载 8

3.3.4 竖向荷载作用图 9

3.4 风荷载 10

3.4.1风荷载标准值 10

3.4.2风荷载作用下的位移验算 10

3.5水平地震作用 12

3.5.1重力作用代表值 12

3.5.2水平地震作用计算 12

3.5.3水平地震作用下侧移计算 14

第4章 框架的内力计算 15

4.1 恒载内力计算 15

4.1.1第二层内力计算 15

4.1.2底层内力计算 16

4.1.3分层后的叠加图和二次传递弯矩图 18

4.1.4 恒载电算结果对比图 19

4.2活载内力计算 20

4.3风载内力计算 22

4.4水平地震作用下内力计算 23

4.4.1框架在水平地震作用下D值法计算 23

4.4.2框架柱轴力与梁端剪力的计算 24

4.4.3 地震作用下的内力图（D值法） 25

4.4.4地震作用下的电算内力图 26

第5章 梁柱截面设计及节点设计 27

5.1 荷载组合 27

5.1.1框架梁柱的内力组合 27

5.2 框架梁截面计算 27

5.3框架柱截面计算 29

5.3.1 底层中柱 29

5.3.2 二层中间柱 32

5.3.3 二层右边柱 34

5.4节点设计 36

5.4.1 节点强剪弱弯验算 36

5.4.2 节点1设计 37

5.4.3 节点2设计 38

5.4.4 节点3设计 39

5.4.5 柱脚设计 40

第6章 基础设计 44

6.1 建筑场地的工程地质资料 44

6.1.1基础埋深选择 44

6.2 边柱基础设计 44

6.2.1 柱底荷载标准值 44

6.2.2 地基承载力特征值 45

6.2.3 验算持力层地基承载力 46

6.2.4 阶梯型基础高度 46

6.2.5 配筋计算 48

6.3 中柱基础设计 50

6.3.1柱底荷载标准值 50

6.3.2初步选择基地尺寸 51

6.3.3验算持力层承载力 51

6.3.4阶梯形基础高度 52

6.3.5配筋计算 53

第7章 楼梯设计 56

7.1基本资料 57

7.2梯段板设计 57

7.2.1 楼梯荷载计算 57

7.2.2 正截面受弯承载力 57

7.3 平台板计算 58

7.3.1平台本参数 58

7.3.2 配筋计算 58

7.3.3裂缝宽度验算 59

7.4平台梁 59

7.4.1 受弯强度验算 60

7.4.2 受剪强度验算 60

7.4.3 翼缘宽厚比验算 60

7.4.4 腹板高厚比验算 60

结 束 语 61

参 考 文 献 62

附 录 63

致 谢 64

第1章 绪论

本设计是高校食堂建筑结构设计，主体结构采用钢框架结构，由于钢结构建筑的特点是节能环保、抗震性优良、施工工期短，且不受季节影响，而且在钢产量的提升和低碳经济的需求为钢结构的发展提供了保障和动力，这完全符合建筑行业发展多样化的特点。对于食堂这类公共建筑，室内需要满足使用需要分割空间，满足用户功能要求，采用钢结构非常理想。钢结构设计出各种造型、尺寸，满足人们的审美观念，使用功能要求的不同。目前中国在建或已建成的公共建筑多以钢结构为主的，钢结构建筑因其跨度大，空间大满足各种功能需求，完美符合现代建筑的风格，各种大型的机场，火车站，办公写字楼，图书馆多以钢结构为主。钢结构建筑在城中心或交通繁忙的地段因其施工工期短备受世人倾爱，还因建筑材料可以回收利用，造成空气污染少，利于环境的保护。钢结构建筑结构稳定，抗震性优良的特点也符合现代建筑潮流的新形势^[1]。

毕业设计对于我们即将走向工作岗位的人是一次难得的机会，把所学的知识和专业技能应用到实际事例，独立自主分析和解决相关工程问题，加深对本专业工程问题和相关设计课题的基本训练。从英文文献翻译，开题报告，设计方案确定，进入设计到完成整个建筑的设计，从绘制建筑施工图到基础楼梯配筋图，每一天每一步都在学习和进步，这个阶段是我大学里面最重要的一个阶段，可以对自己所学的知识加以应用实际和锻炼学习，这一阶段要求我们把本科学习的混凝土结构设计、钢结构、土力学等知识综合应用起来。如果说以前对设计房屋的步骤很模糊，那么经过这一阶段，对于房屋的结构设计的步骤基本能够掌握得很好了。