摘 要

某市的学生食堂总建筑面积约为5000，建筑层数为2层，标准层层高为 4.8m，室内外高差0.45m。

设计内容包括建筑设计与结构设计，建筑设计内容包括平面建筑图、剖面建筑图和立面建筑图的绘制，绘制时参考房屋建筑学考虑建筑的使用要求和安全需求；结构设计内容包括：结构平面布置，竖向荷载、风荷载和地震作用的计算与内力组合，钢框架设计，板配筋设计计算，楼梯设计计算，基础设计；完成结构设计通过《建筑荷载规范》、《钢结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》等相关规范、《结构力学》等相关理论和CAD等绘图软件相结合的办法来完成。

通过毕业设计，收获了建筑物的建筑平面设计与结构设计的过程，明白设计过程中每一环设计的意义，严谨工作的必要性，同时专业性知识也得到了再一次学习与巩固。

关键词：荷载统计；钢框架设计；基础设计；楼梯设计

Abstract

A city student canteen total construction area is about 5,000 square meters,the building layer is 2 layers,standard layers is 4.8 meters of every layer,indoor and outdoor altitude difference is 0.45 meters.

Design includes architectural design and structural design,and the architectural design includes the plan ,profile and elevation architectural drawings.Reference house Architecture and consider the use and safety requirements of buildings when drawing. Structure design content includes:structure plane layout, vertical load, wind load and earthquake action calculation and internal force combination, steel frame design, plate reinforcement design calculation, stair design calculation, foundation design.Complete the structural design through use the "construction load specifications","design of steel structures","Seismic Design of Buildings" and other relevant norms, "structural mechanics" and other related theories combined with CAD and other graphics software.Through the graduation design,the process of building plane design and structure design of the building is gained. I understand the significance of each ring design in the design process and the necessity of rigorous work.While professional knowledge has been once again learn and consolidation.

Key words: Load statistics;Steel frame design;Basic design;Staircase design

目 录

第1章 绪论 1

1.1钢结构特点 1

1.2国内外发展动态 1

1.2.1结构方案 1

1.2.2结构设计理论 1

1.2.3高性能材料 2

1.2.4设计软件 2

第2章 设计资料 3

第3章 荷载计算 4

3.1结构选型 4

3.2构件截面初选 4

3.3 计算简图的确定 4

3.4 荷载计算 5

3.4.1恒载标准值计算 5

3.4.2活载标准值计算 6

3.4.3框架竖向荷载统计 7

3.4.4风荷载标准值计算 24

3.4.5水平地震作用计算 28

第4章 内力计算 31

4.1活荷载内力计算（分层法） 31

4.1.1基本假定 31

4.1.2 注意事项 31

4.1.3 活载内力计算 31

4.2风荷载内力计算（值法） 38

4.2.1使用条件 38

4.2.2框架柱反弯点高度计算 38

4.2.3框架各柱的柱端弯矩及梁端弯矩值计算 39

4.3恒载内力计算（电算） 42

4.4水平地震作用内力计算（电算） 42

第5章 荷载组合 46

5.1控制截面处内力计算 46

5.2梁控制截面上最不利内力的类型 46

5.3柱控制截面上最不利内力的类型 46

5.4内力组合 46

5.4.1无震组合 46

5.4.2有震组合 46

第6章 框架梁柱设计 53

6.1框架梁设计 53

6.1.1框架梁设计最不利内力 53

6.1.2框架梁截面设计 53

6.1.3梁截面的汇总 59

6.2 框架柱设计 60

6.2.1框架柱设计最不利内力 60

6.2.2框架柱截面设计 60

6.2.3柱截面型号汇总 68

第7章 梁柱节点及柱脚设计 69

7.1节点抗震验算 69

7.2节点域 70

7.2.1节点域的屈服承载力 70

7.2.2节点域的稳定 71

7.2.3节点域的受剪承载力 71

7.3节点设计 72

7.3.1基本资料 72

7.3.2节点焊缝连接计算 72

7.4节点焊缝形式汇总 77

7.5柱脚设计 78

7.5.1框架中柱柱脚设计 78

第8章 PKPM软件设计 82

8.1板配筋设计 82

8.1.1楼面板基本资料 82

8.1.2内力计算及配筋 82

8.1.3跨中挠度验算 83

8.1.4裂缝宽度验算 84

8.2楼梯设计 87

8.2.1钢梯设计计算 88

第9章 基础设计 92

9.1地质条件 92

9.1.1地层分布 92

9.1.2地下水情况 92

9.1.3工程地质条件评价 92

9.2作用于基础顶面的荷载计算 93

9.3边柱基础设计 93

9.3.1基础埋深及地基承载力特征值 93

9.3.2初步选择基底尺寸 93

9.3.3验算持力层地基承载力 94

9.3.4基底净反力 94

9.3.5基础高度及截面验算 94

9.3.6配筋计算 96

9.4中柱基础设计 97

9.4.1基础埋深及地基承载力特征值 97

9.4.2初步选择基底尺寸 98

9.4.3验算持力层地基承载力 98

9.4.4基底净反力 98

9.4.5基础高度及截面验算 99

9.4.6配筋计算 100

第10章 结束语 102

参考文献 103

致 谢 104

第1章 绪论

1.1钢结构特点

食堂是学校的重要场所，在进行设计时要满足多方面的要求，比如满足师生饮食需求，施工时具备较高的经济性，外观还具有一定的美观性。食堂一般为了获得较大的空间会采用大跨结构，于此同时现如今我国大跨建筑以钢框架结构为主。

相对于其他建筑材料，钢材具有较高的强度，质量轻，整体的刚度好，塑性变形能力强，故用于建造一些要求性较高的建筑，例如：大跨度建筑、超高层建筑、超重型的建筑等，钢结构相比较于钢筋混凝土材料来说特别合适；此外使用全钢体系进行建造的建筑物相对于其他体系来说可以大大缩短施工工期；可进行机械化程度高的专业化生产^[1]。要使钢结构得到快速发展，在今后的工作中，工作重心应以研究高强度钢材为主，发展新型钢材类型，例如H型截面的钢材和T型截面的钢材和压型钢板等，用来适应超高层建筑结构和大跨度建筑结构的需求。钢结构虽拥有这些优势，但其耐火程度还是很差的，所以钢结构建筑在进行设计的同时要充分考虑火灾因素对建筑物的影响^[2]。