【正文】 縫連接，連接焊縫為全熔透坡口焊。、腹板采用高強度螺栓連接，以便柱子對中就位，翼緣采用焊接連接。為了便于安裝就位，在翼緣兩側設置安裝耳板，每個耳板上開三個螺栓孔，耳板厚度根據(jù)陣風及施工荷載確定，并不小于10mm。連接耳板的螺栓直徑設位M20。 H形鋼翼緣全熔透坡口焊作法 柱的拼接當柱的拼接為全熔透焊縫時無需作拼接處的強度演算，只討論拼接處采用高強度螺栓連接的計算。假設采用24個M20 柱腹板的拼接采用高強度螺栓連接，則所需高強度螺栓數(shù)目應根據(jù)螺栓布置規(guī)定滿足下式要求（計算簡圖如下圖）： 螺栓的計算簡圖 柱腳設計柱腳采用埋入式剛性柱腳，柱腳的埋入深度為1米。柱腳的內力設計值為：N=,M= kN,V= kN 由彎矩產生柱單側翼緣上的軸力為：初步選接的栓釘，其橫截面面積栓釘?shù)膹姸葹椋? 柱一側翼緣連接所需要的螺栓數(shù)量為：又有構造要求，翼緣需要的栓釘不宜小于8，則選用8的栓釘，栓釘?shù)拈L度為4d=416=64mm，邊距為50mm，列距為150mm。柱腳傳于混凝土的壓應力為：柱腳尺寸確定：，取B=L，則得：可取柱腳尺寸為：B=L=500mm 柱腳的構造圖據(jù)規(guī)范規(guī)定,鋼柱四周應設置主筋和箍筋。鋼柱腳底部的彎矩設計值M=M+Vd=+=m取受拉側與受壓縱筋合力間的距離則所需垂直縱向主筋的面積：查表可選擇鋼筋，配筋面積為=1884并按構造要求，住筋設彎鉤。主筋的錨固長度不應小于35d=3520=700箍筋選用12，間距為100；在埋入部分的頂部，配置，間距為50的加強箍筋，埋入式柱腳在鋼柱埋入部分的頂部，還應設置水平加勁肋。9 涂裝和防火設計鋼結構的一大特點為腐蝕性差，故防腐工作是鋼結構設計中的一大重點。因此，除高強度螺栓節(jié)點摩擦面、柱內的封閉區(qū)、地腳螺栓和地板、工地焊接部位及兩側100，且要滿足超聲波探傷要求的范圍不需要涂漆外，出廠前應除銹后涂防銹底漆兩道，焊接區(qū)除銹后涂專用坡口焊保護漆兩道。其它構件出廠前應除銹后涂防銹底漆兩道，焊接區(qū)除銹后涂專用坡口焊保護漆兩道。整個構件涂防銹底漆兩道，保證最終達到二道、一中、一面配套防銹漆。確定該工程的除銹等級為Sa2,可在鋼結構表面僅涂兩便除銹底漆，擬采用油性紅丹漆，干膜總厚度為80m。下列鋼結構部位禁止涂漆： 柱腳螺栓和底板。 高強度螺栓摩擦型接觸面。 與混凝土緊貼或埋入的部位。 焊接封閉的空心截面內壁。 工地焊接部位及兩側100㎜，且要滿足超聲波探測要求的范圍。另外，高強度螺栓未涂漆部分，工地焊接區(qū)，經碰撞脫落的工廠油漆部分，在構件安裝后，均需補涂油漆。 防火設計 建筑構件的耐火極限該工程的耐火極限等級為二級，根據(jù)規(guī)范要求查得各構件的耐火極限為：樓梯間墻、，，..對于高層建筑的柱，應選用厚涂型防火涂料。 各構件防火保護層厚度的計算和保證 柱防火保護層厚度的計算 計算荷載等級的確定計算荷載等級C=柱的臨界屈曲荷載：R=Af=10205=10N=4126kN柱的作用效應為S=，則S/R==柱的欠載系數(shù)為=，則荷載等級C==由荷載等級C=，查得臨界溫度T=570℃。柱在規(guī)定的耐火極限時間內所需的保護層厚度a導熱系數(shù)=，構件的截面系數(shù)：柱的保護層厚度a a=()=()==注：對于后涂型保護層給結構增加的重量，在前面的荷載計算中已預先考慮，不必重新驗算。由于采用壓型鋼板混凝土組合樓蓋，混凝土層厚90，樓板總高160，混凝土板的體積較大，溫度升高比較慢，鋼板的溫度基本等同于混凝土板的溫度。故壓型鋼板下表面可以有所保證。又因為吊頂采用防火的， h以上，因此樓蓋的防火能得到保證，不必另加防火保護層。 10 基礎設計本工程的基礎采用鋼筋混凝土平板式筏形基礎?；炷翗颂枮镃30混凝土，基礎的筏板厚為。筏板邊緣伸處邊柱和角柱外側包線以外，伸出到離軸線。高層建筑筏型基礎埋深應滿足地基承載力變形和穩(wěn)定性要求。在抗震設防區(qū)，不宜小于建筑高度的，所以基礎埋深取基礎設計采用剛性條帶法計算。 基礎受力計算，荷載效應標準組合值 , ,::底層柱傳給基礎的力組合后結果見下表： 柱截面柱A下截面柱C下截面柱J下截面柱N下截面標準內力NMVNMVNMVNMV標準組合準永久組合基本組合399基礎底面抵抗矩由于基底反力的最大值與最小值相差不大，所以可用基底平均凈反力進行計算單位長度基底平均凈反力： 剛性板條法計算板帶內力 受力簡圖(kN) 彎矩圖（） 剪力圖（kN） 中柱的集中力設計值 臨界截面的周長 沖切臨界截面對其重心的極慣性矩為不平衡彎矩通過沖切臨界截面上的偏心剪力傳遞的分配彎矩系數(shù)為 由中柱的對稱性，知不平衡彎矩受沖切承載力截面高度影響系數(shù) βhp=則沖切截面上的剪應力為 故內柱抗沖切力能夠滿足要求。由于邊柱的外臨界面到柱軸線的距離為 故邊柱的沖切錐體全位于所截剛條板內，且邊柱所受的軸力彎矩均小于中柱，因此邊柱的抗沖切承載力自然滿足。平板式筏基內筒下的板厚應滿足受沖切承載力的要求，其受沖切承載力按下式計算： 配筋計算上部配筋以邊柱與中柱的跨中截面的彎矩為控制內力即保護層厚度為100mm,則有效高度. 基礎混凝土選用，鋼筋選用HPB235。 需鋼筋面積選用，. 下面驗算適用條件：（1）相對受壓區(qū)高度=〈=，該配筋為適筋，滿足條件。（2）實際配筋率,滿足條件。下部配筋以中柱所在截面的彎矩為控制內力 ，即所需鋼筋面積 選用的鋼筋 .下面驗算適用條件：（1）相對受壓區(qū)高度 ,該配筋為適筋，滿足條件。（2）實際配筋率,滿足條件。 抗剪計算厚板的計算公式得 基礎抗剪的高度影響系數(shù) 則基礎斜截面的受剪承載力 由剪力圖知 基礎所受最大的剪力 。11 對設計中幾個問題的思考本次設計中是老師提供了建筑方案，然后對該建筑方案進行修改，修改后確定建筑方在確定結構方案時選用的結構體系為純框架，根據(jù)結構布置可知該結構屬不規(guī)則體系，但限于畢業(yè)設計計算條件有限且時間較短，本設計只利用平面結構體系分析方法，選取了一榀受力較為不利的平面框架進行分析，作近似計算。采用這種分析方法，在選取參數(shù)等方面都都相對來說比較保守?？赡茉斐煞治霾牧系睦速M。 風載在高層建筑的重要作用在多層建筑特別是多層建筑，風荷載的效應并不是太明顯，但對于高層風荷載一般都比地震力大得多，特別是對于高層的鋼結構建筑，風荷載的作用更顯得尤為突出。從本設計所得出的數(shù)據(jù)來看，風荷載產生的效應遠大于其他水平荷載的作用。在理論上風荷載是倒三角形的，在本設計中將風荷載簡化為集中在各層樓板上的集中荷載，集中荷載的大小為樓板處的風壓乘以該樓板處的上下左右的有效面積，這種簡化方法偏于保守。與同組同學采用階梯形的風載簡化模型來比較來看階梯形的計算模型更為保守。對風荷載計算模型的研究還在探討之中，利用比較保守的計算方法更能夠保證建筑的安全性。另外，高層鋼結構由于其自重小、強度高，因此鋼結構的抗震性能好。高層鋼結構必須要驗算風振加速度，這突顯出風載在高層鋼結構中重要作用。由計算風載加速度的公式可知結構的剛度和建筑物自重都是重要的影響因素。本設計中由于采用的構件隔墻、樓梯、門窗大都選用鋼材，使建筑物自重較小，而樓板的厚度較厚才使本結構的風振加速度滿足條件。樓板的厚度再小一些，或許不能滿足這個條件。為滿足該條件，增加自重并不是首選方法，否則就不能突顯鋼結構自重輕的優(yōu)點。增大結構的剛度應該更為合理，對與高層鋼結構來講選用純框架體系并不太合適，利用剛度較大結構體系如框支結構應該更為合理。 本建筑的抗震驗算度數(shù)只為6度，按規(guī)范不需計算其地震作用，在設計過程中為驗證這一點，還是計算了地震荷載并作出其內力圖和位移圖。從所得的數(shù)據(jù)可知地震的作用比風載的作用小得多，故在內力組合和驗算效應時沒考慮地震的作用。水平地震的計算如下列內容所示：樓板面積：A=（＋－）2＋＋＋－2023=陽臺板面積：A=（＋＋2＋）2=重力荷載代表值均布值的計算：屋面自重: ㎡雪荷載： ㎡重力荷載代表值： ＋=㎡樓面恒載： ㎡樓面活載： ㎡ 重力荷載代表值： ＋=㎡陽臺板自重： ㎡活荷載： ㎡陽臺重力荷載代表值： ＋=㎡陽臺欄板重： =㎡墻體自重： 廚房及衛(wèi)生間隔墻： ㎡ 其他墻體： ㎡女兒墻自重： ㎡框梁自重： 次梁自重： 框架柱自重： ㎡ 塑鋼門窗自重： ㎡ 木門自重： ㎡ 屋面板自重：=女兒墻自重： 2＋＋2（＋＋）＋2＋]=墻體自重：[＋（）＋（）＋＋＋（）＋（－）＋＋（－）＋（）＋（）＋（）＋＋＋+（）+（）＋（－+++）2＋+2+＋（）2+（）+2+（）＋+＋（）+（）+（+）]2+[＋2（++2）2＋2＋（）]2+[3+＋++（－）]=848 kN門窗自重：（+11+1++＋＋）2+（++＋）4+（ +）3+16+27=鋼梁自重：[（+++2++++4+3+4++2+）＋（++++2+2++++2++）] 2+=鋼柱自重：45（＋）= 陽臺自重：＋[（++）2+（2＋）4+2+2]=G=++848++++= 樓板自:+=墻體自重：{[3+++++3.++++3++2++++++3++33+++（+3+3+3+）2+3+32+3++3++]2+3+333+}+[2++3+32++3+3+232++32+]2=門窗自重：（2+2+2+4+2+4+4+3+2+2+2+2+27）=鋼梁自重： 鋼柱子重： 453=陽臺自重： 標準層重力荷載代表值：G=G=G=…=G=++++= 底層重力荷載代表值的計算：樓板自重： 墻體自重： [(+2)+2++2++2+7+42++++ 2]+2+3+2+ 2+2+4+2++32+)+(3 +2++2)+3+++2++)2 =鋼梁自重： 鋼柱自重： 45=門自重：（2+2+4+4+2++3+）=底層重力荷載代表值為：G=++++=建筑物總重力荷載代表值： +9+=根據(jù)本工程的抗震烈度為六度和其場地特征查得多遇地震的水平地震的影響系數(shù)最大值為=。荷載規(guī)范中結構的自振周期經驗公式取T=11=，特征周期為T=，對于不超過12層的鋼結構的阻尼比取=，==則地震影響系數(shù)為：==（）=頂部附加地震作