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钢结构超市计算书word文档
中文摘要
这是一个综合型超市设计。
它是一钢框架结构的建筑物。
占地面积为5000平方米,根据荷载规范和设计任务书查得基本雪压为0.55KN/m2。
总建筑面积为14930平方米。
根据开发商对超市使用工艺的要求。
超市分为三层:
一层有停车场,仓库及商业网点.
二层有半成品,熟食品和儿童游乐区,餐饮区。
三层有日用品百货区和办公区,办公区包括办公室,财务处,大会议室,业务部,店长室,值班室。
根据使用工艺和超市特点,一至三层设有卫生间,休息区,存包区等。
门采用玻璃门和防盗门,窗采用塑钢窗。
设有两部货梯,四部楼梯和两部滚梯。
根据对屋面荷载的要求,该超市采用彩色压型钢板,为不上人屋面,梁柱采用热轧H型钢。
计算中包括荷载计算,内力组合,基础设计,楼梯设计等。
在结构设计中采用框架的各种计算方法,内力计算及组合分别按荷载基本组合和地震作用组合进行计算,其中又用了D值法,弯距分配等各种方法。
并根据上述结果验算梁柱截面,形成了本设计的结果。
应用大学所学知识,使我加深理解并将所学融会贯通,全面提高自己的能力。
关键词:
柱,框架结构,梁
abstract
Thisisaintegrativesupermarketdesign.Itisasteelstructureconstructionbuilding.Theareais5,000squaremeters,designassignmentthebasicsnowpressureaccordingtotheloadstandardandthedesignprojectdescriptionis0.55KN/m2.Thetotalfloorspaceis14,930squaremeters.Accordingtotheower’requstofsupermarketcraftstosupermarketusecraftrequest.Thesupermarketisdividedintothree:
Thereonecartheparking,thewarehouseandthecommercialmeshpointsinfistfloor.
Therearehavethehalf-finishedproduct,thepreparedfoodandthechildhasthehappyarea,thediningareainsecondfloor.
Therearethedailynecessitiestoreceivegoodstheareaandtheworkarea,theworkareaincludestheoffice,thefinancialdivision,bigconferenceroom,servicedepartment,shopkeeperroom,dutyofficersobservationroom.
Accordingtousesthecraftandthesupermarketcharacteristic,isequippedwiththebathroomonetothree,therestarea,savesBaoQuandsoon.Thegateusestheglassdoorandthesecuritygate,thewindowusesmodelsthemetalwindow.Laddersisequippedwithtwogoodsladders,fourstaircasesandtworolltheladder.AccordingtoAccordingtorooftheloadrequest,thissupermarketusesthecoloredYaXingsteelplate,foronthepersonroof,LiangzhudoesusethehotrollingHsection.Incomputationincludingloadcomputation,endogenicforcecombination,foundationdesign,staircasedesignandsoon.Usestheframeinthestructuraldesigneachcomputationalmethod,theendogenicforcecomputationandthecombinationseparatelypressestheloadbasiccombinationandtheearthquakefunctioncombinationcarriesonthecomputation,hasusedtheDvaluelaw,thecurveddistanceassignmentanswersandsooneachmethod.Andthebasisaboveresultyansuanliangzhusection,hasformedthisdesignresult.Iwillstudytheknowledgeusingtheuniversity,willcausemetodeepedunderstandingandtostudyachievesmasterythroughacomprehensivestudyofasubject,comprehensivelywillsharpenownability.
Keyword:
Column,portalframeconstruction,Liang
引言
本设计意图在于让我们了解建筑结构设计具体工作步骤以及注意事项。
通过设计使我熟悉超市建筑设计的基本方法、原则,掌握超市的功能设计、防火设计等基本设计方法:
通过结构计算,掌握钢结构框架结构设计的基本步骤和设计计算方法,掌握规范中相关的设计原则、计算方法和构造措施:
掌握建筑及结构构图的绘制方法和原则。
通过上述工作,使我们具备独立思考、独立计算、独立设计的工作能力,相信通过此次的学习,我们会对所学的专业有更深一步的认识和了解,更加热爱建筑结构设计工作。
本结构设计计算书主要是为了完成毕业题目乐购综合型超市建筑结构设计。
建筑面积14930平方米,层数3层。
主要功能为;室内停车场,商业网点,餐饮、休闲,自由购货区,商品贮藏区。
附属功能为:
服务区、存包区、儿童游乐区、办公区、卫生间、电梯、楼梯。
结构要求为钢结构,根据任务要求,做出方案,并根据各种参考文献进行具体的结构设计工作。
设计主要以国家规范、教科书和设计任务书为依据,涉及到房屋建筑学、建筑材料、力学、钢筋混凝土结构设计、钢结构设计、地基基础设计等多门专业和专业基础课,建筑设计中要做到适用、美观、经济,重点应用到防火设计、疏散设计、功能设计等原理:
结构设计中,要做到安全、适用、耐久、经济,其中涉及到结构力学基本计算方法、抗震设计基本方法、钢结构设计基本方法等原理和具体计算方法。
超市的建筑功能以服务型为主,体现以人为本的设计理念,提供适当的附属设施。
本设计依据取一榀具有代表性的框架为研究对象,进行计算,然后分别对这一榀框架进行荷载计算,荷载组合及配筋计算。
通过这次设计让我们掌握了结构设计的基本方法及步骤,提高我们的实际运算能力,尤其重要的是图纸的制作与完成提高了我们计算机绘图的能力,为今后的工作奠定坚实的基础。
通过这次设计主要让我们掌握结构设计的最基本方法以及计算机绘图的基本要求。
钢结构设计说明
1设计依据的规范及规定
1.1毕业设计任务书。
1.2国家有关的设计规范及规程。
2设计尺寸与标高
设计图均以毫米为单位,标高均以米为单位。
3钢结构材料
3.1钢材:
钢材选用Q-345BF和Q-235BF钢,其屈服强度为310KN/mm2和215KN/mm2钢材的化学成分和力学性质能符合GB-800-98及有关标准的求。
3.2焊接材料:
采用E43XX型焊条。
3.3普通螺栓应按GB5780-98选购。
3.4本工程选用的H型钢选HN500×200×10×16HM600×300×12×20
C型钢选C220×70×20×2.5
4制作与安装
4.1钢结构的制作与安装:
施工及验收应符合GB50205-98(钢结构工程施工及验收规范)
4.2焊缝质量的检验等级:
钢梁,钢柱为二级,其于次要构件为三级。
4.3所有需要拼接的构件一律要用等强拼接,上,下翼缘和腹板的拼接焊缝位置错开并避免与加劲肋重合。
腹板拼接焊缝与它平行的加劲肋至少相距200mm,腹板拼接与上,下翼缘拼接焊缝至少相距200mm.
4.4所有构件在制作过程中应力求尺寸及空洞位置的准确性,以利于现场的安装与焊接,设计中凡是未注明的焊缝均为满焊,焊缝高度6mm。
5涂装
5.1除锈:
在制作前,钢材表面应进行喷沙除锈处理除锈等应达到GB8923-98<涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈质量.>中的二级标准。
5.2涂漆:
钢材经过除锈处理后,应涂防锈两道,要求涂层于漆总厚度为120mm,并严格按照GB50205-98中的4.11条款执行。
5.3现场焊接两侧50mm范围内,暂不涂锈,待现场焊接完成后,按规定补涂。
5.4涂锈是应注意,凡是高强度螺栓连接范围内不允许涂刷油漆,要触面进行喷砂处理摩擦系数应达到0.45以上。
5.5按要求在钢材外表面涂刷放火涂料一层。
6.焊缝符号
焊接符号按GB324-98<焊缝符号表示法>.
7.荷载依据
7.1基本风压:
0.55KN/m2
7.2基本雪压:
0.55KN/m2
7.3基本设防烈度为7度
7.4荷载取值按规范<建筑结构荷载规范>
7.5工程地质条件建筑场地为二类,场地标准冻结深度为1.2m。
8.其它
8.1本设计图中所有设计的重量及尺寸,仅供参考,实际以后材料为准。
8.2所有钢结构必须制造厂打上标签,位置位于构件两端。
8.3未尽事宜按国家有关规定及标准进行。
结构计算书
1、确定梁柱尺寸
柱:
当10 1/25)H =(1/18 1/25)×13.5×10³ =750 540mm, ∵hc/bc=3∴bc=750/3=250mm 梁: hb=(1/8 1/15)L=(1/8 1/15)×7.2×10³=900 480mm bb=(1/2.5 1/5)hb=200 100mm ∴梁: b×h=500×200柱: b×h=600×300 2、荷载计算 2.1屋面恒荷载: 彩色压型钢板0.15KM/m² 檩条重0.058KN/m² 吊顶0.4KN/m² 合计: 0.608KN/m² 屋面活载: 荷载0.7KN/m² 合计: 0.7KN/m² 总计: 1.308KN/m² 2.2楼面恒载: 30mm厚水磨石地面0.65KN/m² 30mm厚现浇层25×0.03=0.75KN/m² 200mm钢筋混凝土层0.2×25=5KN/m² 20mm厚刮大白0.02×17=0.34KN/m² 合计6.74KN/m² 楼面活载: 3.5KN/m² 总计10.24²KN/m² 2.3重量计算 2.3.1柱重计算 (1)底层柱重: 1.51×5.6=8.45KN (2)标准层柱重: 4.5×1.51=6.79KN/m 2.3.2梁重 (1)横向框架承重梁Gh=0.89KN/m (2)纵向框架边梁重g=7.2×0.89=6.408KN/m 2.3.3墙重和窗重 标准层墙重: 4.5×7.2×0.15=4.86KN 标准层幕墙重: 4.5×7.2×0.42×1.2=16.32KN 标准层上半部分墙重: 2.25×7.2×0.15=2.43KN 标准层上半部分幕墙重: 2.25×7.2×0.42×1.2=8.16KN 底层门重: 2.7×2.1×0.42=2.38KN 顶层墙梁: 0.058×1/2×4.5×7.2=0.94KN 底层墙梁1/4: 0.058×1/4×5.6×7.2=0.58KN 2.4荷载汇集 框架计算简图图1 2.4.1均布荷载 屋面: 1.308×7.2+0.89=10.3KN/m 楼面: 10.24×7.2+0.89=74.61KN/m 底层: 74.61KN/m 2.4.2集中荷载 屋面: 梁重6.408KN/m 楼面: H轴: 纵梁+墙重+檩条=6.408+4.86+1.87=13.14KN/m D轴: 纵梁+幕墙+檩条=6.408+16.32+1.87=24.6KN/m 底层: H轴: 13.14KN/m D轴: 24.6KN/m 2.5水平荷载作用下结构内力与侧移 W0: 0.5KN/m2μs: 0.74βz: 1.0风振高度系数: 0.74 3层: F3=0.5×1.4×1.0×0.74×4.5×4.5/2=5.24KN 2层: F2=0.5×1.4×1.0×0.74×4.5×4.5=10.48KN 1层: F1=0.5×1.4×1.0×0.74×4.5×(4.5+5.6)/2=11.77KN 图2框架楼面处集中风荷载值 2.6地震荷载作用下水平结点荷载 梁柱线刚度计算 Ec=2.06×105N/mm² 2.6.1承重梁线刚度 ic=EcIx/l=2.06×105×478000×104/7200=13.67×103KN·m 2.6.2底层柱线刚度 id=EcIx/l=2.06×105×1180000×104/5600=43.4×103KN·m 2.6.3标准层柱线刚度 id=EcIx/l=2.06×105×1180000×104/4500=54×103KN·m 表12-3层D计算: 柱 D 中柱 边柱 K= ∑il 13.6×4 =0.506 13.6×2 =0.253 2ix 54×2 54×2 a= K` 0.506 =0.253 0.253 =0.11 2+K` 2.506 2.253 D= aiZ×R 6460KN/m 3520KN/m h2 ∑D=6460×3+3520×2=26420KN/m 表2底层D值计算: 柱 D 中柱 边柱 K= ∑il 13.6×2 =0.629 13.67 =0.314 2x 43.4 43.4 a= 0.5+K` 0.5+0.63 =0.429 0.5+0.31 =0.351 2+K` 2+0.63 2+0.31 D= aiZ×R 7120KN/m 5820KN/m h2 ∑D=7120×3+5820×2=33000KN/m 2.7地震荷载的计算 G3=恒荷载+活荷载+横向梁重+半柱重+上半部分墙+上半幕墙+懔条重=1.308×7.2×28.8+6.408×5+0.89×28.8+6.79/2×5+2.13+8.16++1/2×4.5×7.2×0.05=357.39KN G2=恒荷载+活荷载+横向梁重+全柱重+标准层墙重+标准层幕墙+懔条重=10.24×7.2×28.8+0.89×5+6.408×5+6.79×5+4.86+16.32+1.87 =2238.03KN G1=恒荷载+活荷载+横向梁重+纵向梁重+上半部墙重+下部墙重1/4+上半部分幕墙重+幕墙重1/4+1/2上柱+下柱1/4+檩条1/4+1/2檩条=10.24×7.2×28.8+0.89×28.8+6.408×5+2.43+1.22+8.16+4.08+1/2×6.79×5+1/4×8.45×5+1/4×5.6×7.2×0.058+1/2×5.6×7.2×0.058 =2226.17KN 地震荷载表图3 表3框架结构自振周期计算 层数 Gi(KN) Qi(KN) ΣD Ui-ui-1=Qi/ΣD Ut(m) 3 357.39 357.39 26.42×103 0.013 0.257 2 2238.03 2595.42 26.42×103 0.098 0.244 1 2226.4 4821.62 33×103 0.146 0.146 结构的自振周期为: T1=1.7φT(UT)1/2 =1.7×0.9×0.2571/2 =0.77(2-1) T1=0.1nn为层数T1=0.3秒 取两者中最大的T1=0.77 由设计要求,7度设防Ⅱ类场地max=0.08Tg=0.35 ∴©水平地震影响系数a1为: a1=( Ty )0.9×( 0.35 )0.9×0.08 T1 0.77 =0.039(2-2) Fek=aGeg=0.039×0.85×4832.67=159.83KN 表4水平地震作用标准值计算 层数 层间高度hi(m) 总高度Hi(m) Gi(KM) GiHi(KMm) GiHi/ ΣGiHi Fi=GiHi/ΣGiHi×Fek 层间剪力Qi(KM) 3 4.5 14.6 357.39 5217.89 0.129 21.3 21.3 2 4.5 10.1 2238.03 22604.1 0.561 89.39 110.69 1 5.6 5.6 2226.21 12466.77 0.309 49.34 160.03 图4层间剪力图 表5楼层弹性位移计算 层数 地震剪力 抗侧移刚度ΣD 层间相对位移=Fi/ΣD 总位数Ui 层高(m) 层间位移(m) 顶点位移 (m) 3 21.3 26.42×103 0.0008 0.0057 4.5 1/5625<1/1000 1/789 2 110.69 26.42×103 0.0034 0.0049 4.5 1/1323<1/1000 1/918 1 160.03 33×103 0.0015 0.0015 5.6 1/3733<1/1000 1/3733 2.8水平地震力作用下框架内力计算 水平地震力作用下框架柱端弯矩计算表 表6边柱计算 层数 3 2 1 层高h(m) 4.5 4.5 5.6 地震 21.3 110.69 160.03 地震刚度∑D 26.42×103 26.42×103 33×103 边柱的D 3.52×103 3.52×103 5.82×103 D/∑D 0.133 0.133 0.17 柱中剪力Fik 2.84 14.75 28.22 K` 0.253 0.253 0.314 y0` 0.2 0.42 0.74 M下 2.556 27.87 116.94 M上 10.22 38.49 41.08 M下=Fikhy0M上=Fikh(1-y0) 表7中柱计算 层数 3 2 1 层高h(m) 4.5 4.5 5.6 地震 21.3 110.69 160.03 地震刚度∑D 26.42×103 26.42×103 33×103 边柱的D 6.46×103 6.46×103 7.12×103 D/∑D 0.244 0.244 0.215 柱中剪力Fik 5.2 27.06 34.52 K’ 0.506 0.506 0.629 y0’ 0.3 0.45 0.68 M下 7.02 54.79 131.45 M上 16.38 66.97 61.86 M下=Fikhy0M上=Fikh(1-y0) 表8水平地震力作用下梁端剪力及柱轴力 层数 梁端剪力 柱轴力 7.2米跨 7.2米跨 边柱D轴 中柱E轴 3 (10.22+8.19)/7.2 (8.19+8.19)/7.2 -2.55KN 2.55-2.27 =0.28KN =2.55KN =2.27KN 2 (41.05+36.99)/7.2 (36.99+36.99)/7.2 -2.55-10.83 -0.28+10.83-10.27 =10.83KN =10.27KN =13.38KN =0.28KN 1 (68.95+658.32)/7.2 (58.32+58.32)/7.2 -13.38-17.67 -0.28+17.67-16.2 =1.19KN =17.67KN =16.2KN =-31.05KN 图5水平地震作用下的弯距 图6荷载汇集图 3、内力计算及组合 3.1恒荷载: 均布屋面0.608×7.0+0.89=5.27KM/m 楼面6.74×7.2+0.89=49.42KM/m 底面49.42 集中屋面: 6.408KN 边柱楼面: H轴6.408+4.86+1.87+6.79=19.93KN D轴6.408+16.32+1.87+6.79=31.39KN 底面: H轴19.93+6.79=26.72KN D轴31.39+6.79=38.18KN 中柱: 6.408+6.79=13.19KN 底面: 13.19+6.79=19.98KN 图7恒荷载布置 图8恒荷载弯矩图 表9恒荷载内力值表 杆端内力值(乘子=1) ----------------------------------------------------------------------------------------------- 杆端1杆端2 ----------------------------------------------------------
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