【導讀】擇結(jié)構(gòu)方案，完成結(jié)構(gòu)設計；根據(jù)場地要求，完成地基基礎(chǔ)設計。務書規(guī)定的設計文件。格、準確的科學態(tài)度和工作作風。緊湊勻稱，線條流暢，粗細分明，尺寸標注齊全，注字規(guī)范。英文翻譯部分翻譯準確，文理通順。結(jié)構(gòu)體系采用鋼框架結(jié)構(gòu)，總層數(shù)為8~10層，首層米，屋面采用壓型鋼板保溫屋面，外墻采用陶?；炷疗鰤K或其他輕。質(zhì)墻體，內(nèi)墻采用輕質(zhì)隔墻，屋面坡度5%。求，設計要求對地基進行處理，要求處理后的地基承載力特征值不小于180kPa。局部夾有黃土狀粉質(zhì)粘土薄層，黃褐色，可塑狀態(tài)。無搖振反應，有光澤反應，干強度、韌性中等，可見鈣質(zhì)條紋，有濕陷性。場地地下水類型為潛水類型，潛水水位埋深大于。較深，對基礎(chǔ)及工程無不良影響?；撅L壓值、基本雪壓值按荷載規(guī)范的規(guī)定取值。適的基礎(chǔ)類型，方案安全可靠合理，并具有較好的經(jīng)濟性。復合地基變形驗算；、柱詳圖，零件大樣圖；

　　

【正文】 算： nM? ? ?1 c p p c c/2f b h h h a? ?? （ ） ? ?1 c p p c c/2f b h h h a? ?? = ? ?1 . 0 1 4 . 3 2 7 5 7 5 7 5 / 2 8 0 2 0? ? ? ? ? ? =? 故 nM? ? ?1 c p p c c/2f b h h h a? ??，中和軸位于壓型鋼板肋內(nèi)， 2 2 2 21 c 0 1 c 0 1 c n1c2f b h f b h f b Mx fb? ? ????? = 2 2 2 61 . 0 1 4 . 3 2 7 5 1 3 5 1 4 . 3 2 7 5 1 3 5 2 1 4 . 3 2 7 5 1 0 . 6 5 1 01 . 0 1 4 . 3 2 7 5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? = 1cs syf bxA f?? （ ） 1cssyf bxA f?? = 1 .0 1 4 .3 2 7 5 2 1 .8300? ? ?= 2mm 故負彎矩鋼筋選用 10@180? 39。sA =468 2mm ? 。 其中， x 為混凝土受壓區(qū)高度； h0 為壓型鋼板組合樓板的 有效高度，h0=hp+hcac； fsy為鋼筋的屈服強度； As 單位長度內(nèi)壓型鋼板組合樓板的配筋面積。 （ 3） 斜截面抗剪承載力計算： 19 m t f bh? （ ） 一個波寬（ 200mm）內(nèi)板所承受的最大剪力為： m / 2 1 .6 8 3 .9 / 2 3 .2 8 k NV q l? ? ? ? 200 111 kNf bh ? ? ? ? ? 故 m t f bh? ，抗剪承載力滿足要求。 組合樓板的撓度、裂縫及自振頻率驗算： 組合樓板的撓度驗算： 以下均按簡支單向板計算沿強邊（順肋）方向的撓度。 （ 1） 組合樓板在荷載短期效應組合下的撓度驗算： SE cEE? ? （ ） 5SE 4c 2 . 1 1 0 8 . 2 42 . 5 5 1 0EE? ?? ? ?? 39。c c E p 039。n c E pA h A hx AA???? ? （ ） 39。 3c c E p 039。n 3c E p 2 1 . 4 4 1 0 5 9 8 . 2 4 3 8 2 . 8 1 1 16 5 . 7 m m2 1 . 4 4 1 0 8 . 2 4 3 8 2 . 8A h A hx AA ??? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? 其中，混凝土截面面積 32c 8 0 2 0 0 5 5 7 5 1 7 . 5 7 5 2 1 . 4 4 1 0 m mA ? ? ? ? ? ? ? ?；組合樓板受壓邊緣至混凝土部分重心之間的距離 39。c 1 5 5 9 6 5 9 m mh ? ? ?；壓型鋼板的面積 ? ? 2p 2 7 . 5 2 1 1 0 7 7 2 1 . 2 3 8 2 m mA ? ? ? ? ? ? ? 壓型鋼板及混凝土部分各自對自身形心的慣性矩： 5 4 8 4pc2 . 3 7 1 0 , 0 . 3 6 1 0 m mI m m I? ? ? ?； ? ? ? ?239。39。 2c c n c 39。p p 0 nEI A x hI I A h x???? ? ? ? （ ） ? ? ? ?239。39。 2c c n c 39。p p 0 nEI A x hI I A h x???? ? ? ? = ? ? ? ?283 250 . 3 6 1 0 2 1 . 4 4 1 0 6 5 . 7 5 9 2 . 3 7 1 0 3 8 2 . 8 1 1 1 6 5 . 78 . 2 4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? = 10 mm? SSB EI? （ ） 5 6 1 2 2SS 2 . 1 1 0 5 . 5 1 1 0 1 . 1 6 1 0 N / m mB E I? ? ? ? ? ? ? 20 其中， I 為組合樓板全截面發(fā)揮作用時的等效截面慣性矩； SB 短期荷載下的等效剛度。 故在荷載短期效應組合下的撓度： 4 4 1 212S5 5 1 . 3 2 . 7 1 0 2 7 0 00 . 7 8 m m 7 . 5 m m3 8 4 3 8 4 1 . 1 6 1 0 3 6 0 3 6 0q l LB? ? ? ?? ? ? ? ? ???，滿足要求。 （ 2）組合樓板在 荷載長期效應組合下的撓度驗算： 長期荷載作用下的等效剛度 lS/2BB? （ ） lS/2BB? = 12 10 N /mm? 荷載組合： 39。l G Q Q 0 . 9 3 4 0 . 4 0 . 4 1 . 0 9 k N / mq q q?? ? ? ? ? ? 故在荷載短期效應組合下的撓度： 4 4 1 212S5 5 1 . 0 9 2 . 7 1 0 2 7 0 01 . 3 0m m 1 0 . 8 m m3 8 4 3 8 4 0 . 5 8 1 0 3 6 0 3 6 0q l LB? ? ? ?? ? ? ? ? ???，滿足要求。 組合樓板負彎矩部位混凝土裂縫寬度驗算： 對組合樓板負彎矩部位混凝土裂縫寬度的驗算，近似地忽略壓型鋼板的作用，按混凝土板及其負彎筋計算板的最大裂縫寬度，板端負彎矩按兩端固接的單跨單向板算的。 ωmax =αcrψsskE? (+ eqted? ) () ωmax =ωmax =αcrψsskE? (+ eqted? ) = 10?(20+ ) =ωlim = 其中， Ate為有效受拉混凝土截面面積，取 Ate=+(bfb)hf=73155+(20073)75 = tkf 為混凝土強度標準值，取為 ； ρte為按有效受拉混凝土截面面積計算的縱 向受拉鋼筋配筋率 ： ρte= steAA = = σsk為裂縫截面處的鋼筋應力 ： 21 σsk=0s hAM （ ） σsk=0s hAM = 645 111??? =2 ψ為裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻系數(shù) ： ψ= tkte skf?? （ ） ψ= tkts skf?? = ? = Es=105 N/mm2 , c=20mm deq=??iii2iidn dn? （ ） deq=??iii2iidn dn? = 22 102 10???=10mm 組合樓板自振頻率 f 的驗算： 屋面永久荷載作用產(chǎn)生的撓度 ： 4 4k125 5 34 27 00 8m m38 4 38 4 6 10gl B? ??? ? ??? f=? 1 （ ） f=? 1= 1 ?=? 15Hz 故不滿足 要求 ；但考慮其撓度很小，故此項可以不予考慮。 抗剪件的計抗剪件采用圓柱頭栓釘連接，其抗剪承載力設計值可按下式計算 cV s s0 . 4 3 2 5 5 0 0 1 4 . 3 0 . 7N A A f?? ? ? () cV s s0 . 4 3 2 5 5 0 0 1 4 . 3 0 . 7 1 . 6 7 2 1 5 2 5 . 1 3sN A A A? ? ? ? ? ? 故抗剪件承載力滿足要求。 22 第五章 框 架結(jié)構(gòu)分析 設 計思路 多層建筑鋼結(jié)構(gòu)的體形多樣 、受力復雜且桿件數(shù)量較多 ，因此在進行靜力、 動力分析時一般都借助計算機采用有限元法完成，計算速度快且精度較高。 結(jié)構(gòu)分析中對掌握結(jié)構(gòu)的近似計 算 方法具有重要意義 。對于比較規(guī)則的結(jié) 構(gòu) ， 可以簡化成平面結(jié)構(gòu) ， 用近似方法計算 ， 用此方法可以檢驗有限元結(jié)果的 合理性 ；近似計算方法也可以使我們對結(jié)構(gòu)的受力特點和傳力路徑有深刻的理 解。 本設計是利用結(jié) 構(gòu) 有限元原理對鋼 框 架 結(jié) 構(gòu)進行結(jié)構(gòu)分析 ， 主 要 是利用 PKPM 軟件中的 SATWE 模塊進行結(jié)構(gòu)有限元分析 ， 得到內(nèi)力和位移 。 然后再 根據(jù)實際情況對框架結(jié)構(gòu)進行調(diào)整 ， 按照結(jié)構(gòu)安全可靠 、 受力明確 、 經(jīng)濟等因 素 ， 最終得到適合的 截 面尺寸 。 然后再提取 SATWE 中各工況下內(nèi) 力 標準值進 行內(nèi)力組合 ， 再進 行 構(gòu)件驗算 、 節(jié)點設計 、 基 礎(chǔ)設計以及組合梁設 計 。 每一步 都與結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果息息相關(guān) ， 可見結(jié)構(gòu)分析是設計中重要的一個環(huán)節(jié) ， 有限 元分析的精確性也保證了后續(xù)工作的有效完成。 本設計的結(jié)構(gòu)分析原則有以下幾點： （ 1）本設計中對于多層鋼框架體系，應根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范 》（ GB50017） 的規(guī)定采用一階彈性或二階彈性進行計算。 （ 2）在設計中，采 用 能保證樓面整體剛度 的 構(gòu)造措施（如設梁板 抗 剪件等） 后，可假定樓面在其自身平面內(nèi)為絕對剛性。當不能保證樓板的整體剛性時， 應采用樓板平面內(nèi)的實際剛度計算。 （ 3）多層框架的計 算 模型應視具體結(jié)構(gòu)形 式 和計算內(nèi)容確定。平 面 布置 較 規(guī) 則 、 質(zhì)量和剛度沿高度方向分布均勻 、 不計扭轉(zhuǎn)效應時 ， 可采用平面結(jié)構(gòu)計算 模型；當不符合平面結(jié)構(gòu)假定時，也可采用空間計算模型。 （ 4）對多層民用建 筑 ，框架頂點的總側(cè)移 、 層間相對水平位移不 宜 超過規(guī)范 限值 。 抗震設防的 結(jié)構(gòu) ， 在求得水平地震作用后 ， 尚應按標準荷載組合驗算結(jié) 構(gòu)層間位移。 （ 5）對于采用壓型 鋼 板組合樓板的結(jié)構(gòu)， 在 進行框架彈性分析時 ， 梁截面特 性中應計入 混 凝土樓 板 的協(xié)同作用 ： 鋼梁兩 側(cè) 有樓板 時 ，一側(cè)有樓 板時 ， Ib 為鋼梁的 慣 性矩。 在 彈性階段， 因 混凝土 可 能開裂，不 應 再考慮 共 同工作。 結(jié)構(gòu)分析方法：多層建筑鋼結(jié)構(gòu)的體形多樣、受力復雜且桿件數(shù)量較多， 因此在進行靜力 、 動力分析時一般都借助計算機采用有限元法完成 ，計算速度 快且精度較高。 本工程為純鋼框架結(jié)構(gòu) ， 計算豎向荷載作用下框架內(nèi)力的簡化方法有 ： 力 矩分配法 、 分層法 、 迭 代法等 ； 計算水平荷載作用下內(nèi)力的簡化方法有 ： 反彎 點法、 D 值法、迭代法、門架法以及無剪力分配法等。 框架結(jié)構(gòu)的近似計算 ： 力法 、 位移法 、 彎矩 分 配法 、 無剪力分配 法 均可以 用 23 來計算框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移 ，但是多層鋼結(jié)構(gòu)往往桿件多 ，超靜定次數(shù)較高， 采用上述方法較為麻煩 ，因此實際計算一般用近似方法分別計算結(jié)構(gòu)在豎向和 水平荷載作用下的內(nèi)力和位移。 框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的近似計算有 ： 分層法 、 迭代法 、 二次彎矩分 配法等。 框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的近似計算有 ： 反彎點法 、 D 值法 、 門架法等。 本工程采用結(jié)構(gòu)分析采用 PKPM 中的 SATWE 完成，它是一種有限元法 的結(jié)構(gòu)分析軟件 。 基本思路是將整個結(jié)構(gòu)離散成由有限個 、 且按一定方式相互 連接在一起的單元的組合體 。 根據(jù)其形狀和受力特點 ， 這些單元可以 歸 結(jié)為幾 種標準單元 。 由于采用有限元法可以模擬任何形式的結(jié)構(gòu) ， 且對結(jié)構(gòu)的簡化近 似可以做到最少 ， 因此有限元計算精度很高 ， 能反映結(jié)構(gòu)真是受力狀態(tài) ， 能夠 分析復雜結(jié)構(gòu)在復雜受力狀態(tài)下的效應。 將建模過程的部分參數(shù)定義整理如下。 TS交互式數(shù)據(jù) 輸 入 （ 1）軸網(wǎng)的輸 入、樓層的定義不再贅述。 （ 2）荷載定義，見圖 51