多層鋼結構商場建筑結構設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ＜，滿足。 自振頻率計算僅考慮恒載作用下組合板的撓度： 自振頻率Hz＞15Hz，滿足。 構造措施和要求當采用光面開口式壓型鋼板時，為提高組合樓板的組合作用，可通過在板兩端各1/4板跨范圍內，配置的橫向鋼筋，并將其焊在壓型鋼板的上翼緣處，方向與壓型鋼板的肋垂直，每個縱肋翼緣板上的焊縫長度不應小于50mm。當組合樓板上作用有較大局部集中荷載活線荷載時，應在板的有效寬度內設置橫向鋼筋，%。當板上開有洞口且尺寸較大時，應在洞口周圍配置附加鋼筋。本設計確定的板內鋼筋配置為：橫向鋼筋：，布置在板兩端各1/4板跨范圍內支座負彎矩處配筋：分布鋼筋：，通長布置組合樓板保護層厚度為15mm。在鋼梁上，組合樓板的支撐長度不應小于75mm，其中壓型鋼板在鋼梁上的擱置長度不應小于50mm。連續板或搭接板在鋼梁上的支撐長度應不小于75mm。組合樓板端部應設置栓釘錨固件，栓釘應設置在端支座的壓型鋼板凹肋處，穿透壓型鋼板并焊牢于鋼梁上，這對于抵抗組合板與梁之間的縱向剪力起著重要的作用。1　 跨度小于3m的組合板，一般宜配置直徑為13mm或16mm的栓釘；跨度 在3～6m 的組合板，一般應配置直徑為16mm或19mm的栓釘。2　 栓釘的長度應能滿足其高出板面35mm，且應在端支座壓型鋼板的凹肋處 穿透壓型鋼板牢固地與鋼板連接。 栓釘的間距S應滿足：沿梁軸線方向，垂直于梁軸線方向，距鋼梁翼緣邊緣的距離，（其中d為栓釘直徑）本設計選用M16的焊釘。 構件截面初選 結構布置及計算簡圖本工程平面為矩形，且水平和豎向均為規則布置，沒有大的剛度突變，采用橫向框架承重方案，主梁沿橫向布置。查閱《建筑結構荷載規范（GB500092012）》，不上人屋面為，雨棚為。根據結構方案的特點（采用橫向框架承重），我們可以取一榀典型橫向框架作為計算單元，這里取③軸線框架進行計算，取兩個柱距的1/2寬度作為計算單元，如圖22所示（圖中打陰影部分）：圖22 平面結構布置及結構計算單元的選取本工程的梁和柱子均采用Q235鋼，焊接材料與之相適應，手工焊采用E43系列焊條，滿足《低合金鋼焊條（GB/T5118）》的要求。 次梁（縱向主梁）截面初選荷載標準值荷載設計值次梁單位長度上的荷載圖23 次梁計算簡圖跨中最大彎矩（單位） 支座處最大剪力： 梁所需要的凈截面地抗拒為： 查型鋼表，選用窄翼緣H型鋼：，單位長度質量為，次梁的自重為。驗算： 梁自重產生的彎矩為：總彎矩為：彎矩正應力為： 橫向主梁截面初選主梁的計算簡圖如下圖所示圖24 主梁計算簡圖（是簡支？）兩側次梁對主梁產生的壓力為：主梁的支座反力（未計入主梁自重）梁跨中最大彎矩為：梁所需凈截面抵抗矩為：查表后，選用，截面的幾何性質：，單位長度的質量為。驗算：主梁自重：梁自重產生的跨中彎矩：跨中最大總彎矩為：正應力為： 支座處的最大剪力為：剪應力為： 說明剪力的影響很小，跨中彎矩最大處的截面剪應力無須再進行計算。次梁作用處應設置支撐加勁肋，所以不需要驗算腹板的局部壓應力。 柱截面的初選柱受到的最大軸力考慮到柱受到的軸力較大，取，查表得。 柱優先選用寬翼緣H型鋼，查表后選用型鋼。　　　 結構構件初選截面參數 表21構件類型截面尺寸 截面面積單位長度重量 柱5640028601890095110橫向框架梁 4190016901840185縱向框架梁 7350490508次梁 7350490508 框架計算簡圖框架在豎向荷載作用下，可忽略節點側移，按剛性方案設計，在水平荷載作用下，不能忽略節點側移。按彈性方案設計，相對線剛度計算如下：（）。底層線剛度： 其它層柱線剛度： 梁線剛度： 設，則一榀框架計算簡圖如下圖25 一榀框架計算簡圖 荷載內力分析 荷載作用分布圖 一榀框架恒載計算簡圖根據荷載情況和結構布置，荷載按下面原則取值：次梁承擔由屋面板、樓面板傳來的荷載形式為矩形，橫向框架主梁承擔由次梁傳來的荷載為集中荷載，梁的自重荷載按均布荷載加在梁上，外墻荷載按集中荷載加在梁柱節點處。框架中各層恒荷載作用分布圖如圖26所示圖26 恒載作用分布圖 一榀框架活載計算簡圖框架各層活載作用分布圖如圖27所示圖27 活載作用分布圖 一榀框風架荷載計算簡圖基本風壓值：；值：由于建筑物總高H不超過30m，所以。查《荷載規范》得值，迎風面，被風面，所以取。查表，數值見下表22： 表22層數離地高度 四層14三層144二層1144一層114表中的， ，分別為上下柱得柱高，為風荷載的線荷載標準值。框架各層風荷載作用分布圖如圖28所示圖28 風載作用簡圖 荷載內力分析 節點分配系數μ的計算: 節點分配系數表 表23層數節點A各桿端分配系數頂層 標準層 0，312 底層 恒載作用下的內力分析：(1) 恒載作用下的固端彎矩計算：頂層梁固端彎矩計算如下：圖29 頂層梁固端彎矩計算簡圖第 118 頁 底層及標準層框架梁固端彎矩計算如下：圖210 標準層固端彎矩計算簡圖 (2) 恒載作用下內力計算及內力圖恒載作用下內力計算采用力矩二次分配法，由結構和荷載的對稱性，可取對稱進行計算，計算過程如下： 恒載作用下內力計算過程 表24上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁00000000000000011000000000110000000000110110恒載作用下力矩圖的疊加以梁為例：圖211 梁恒載計算簡圖根據恒載彎矩圖，利用桿件和節點的平衡，可以畫出相應的恒載作用下的剪力圖和軸力圖。節點平衡時應注意恒載作用在節點處的集中荷載以及剪力和軸力的正負。其中正負號規定為，剪力以繞桿件順時針為正逆時針為負，軸力以拉力為正壓力為負。圖212 恒載作用下的彎矩圖圖213 恒載作用下的剪力圖圖214 恒載作用下的軸力圖 活載作用下的內力分析：(1) 活載作用下的固端彎矩計算：頂層梁固端彎矩計算如下：圖215 頂層梁固端彎矩計算簡圖 底層及標準層固端彎矩計算如下：圖216 股端彎矩計算簡圖 (2) 活載作用下內力計算及內力圖活載作用下內力計算采用力矩二次分配法（取對稱結構），計算過程如下： 活載作用下內力計算過程 表25上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁000000000000000000000000000000000活載作用下力矩圖的疊加以梁為例：圖217 梁活載計算簡圖跨中彎矩根據疊加法計算而得。由此可以畫出框架在恒載作用下的彎矩圖，根據恒載彎矩圖，利用桿件和節點的平衡，可以畫出相應的恒載作用下的剪力圖和軸力圖，節點平衡時應注意恒載作用在節點處的集中荷載以及剪力和軸力的正負。圖218 活載作用下的彎矩圖圖219 活載作用下的剪力圖圖210 活載作用下的軸力圖 風載作用下的內力分析風載作用下需要考慮框架節點的側移（因為本框架未設置柱間支撐），采用D值法計算：(1) 各柱的D值及建立分配系數計算風荷載作用下需要考慮框架節點的側移，采用“D”值法。各柱的D值及剪力分配系數見下表：各柱D值及剪力分配系數層位及層高柱號 K ΣD 四層（4m)A B CD二至三層（4m）ABCD一層（）A B CD(2) 各柱的反彎點位置、剪力、柱端彎矩計算框架各柱反彎點位置、剪力、柱端彎矩的計算見下表：各柱的反彎點位置、剪力、柱端彎矩層號柱號 四A(D)0B(C)0三A(D)0B(C)0二A(D) B(C)0一A(D) B(C)0 (3) 梁端彎矩的計算梁端彎矩的計算根據節點平衡理論，按各節點上梁的線剛度大小進行分配，計算過程略。(4) 風荷載作用下的內力圖 內力組合在進行荷載組合時，應該考慮活載的最不利布置。對多層框架，如果考慮地震組合，可以不考慮活載的不利布置；如果不考慮地震組合，~。由于本工程位于6度抗震設防區，在設計時不考慮地震作用。對多層框架，根據《建筑結構荷載規范》（GB50009）的規定，對梁和柱的計算都要考慮活載的折減。本建筑在設計樓面梁時，由于主梁的從屬面積未超過25，；設計柱時，按《建筑結構荷載規范（GB500092012）》。本建筑的荷載組合采用《建筑結構荷載規范》（GB50009）、框架結構的基本組合簡化規則，由可變荷載效應控制的組合：①+；②+；③+（活+風），由永久荷載效應控制的組合：④+（活+風）。取一榀框架進行框架內力組合，見下表：注釋：對于框架梁的內力組合，彎矩M以梁下側受拉為正，上側受拉為負；剪力V以順時針轉動為正，逆時針轉動為負；軸力N以拉為正，壓為負。對于框架柱的內力組合，彎矩M以順時針為正，逆時針為負；剪力V以順時針轉動為正，逆時針轉動為負；軸力N以拉為正，壓為負。 結構構件驗算 框架柱驗算框架柱的鹽酸包括強度驗算、穩定驗算（包括整體穩定和局部穩定驗算）。計算時不考慮抗震設防要求，按照《鋼結構設計規范（GB500172003）》計算。柱的截面為，截面幾