【正文】 設(shè)計采用極限狀態(tài)設(shè)計法，考慮地震作用進(jìn)行抗震設(shè)計。 采用PKPM軟件進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)受力分析 提取電算結(jié)果，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范驗算構(gòu)件承載力并完成節(jié)點設(shè)計。關(guān)鍵詞：鋼框架結(jié)構(gòu)、荷載工況、構(gòu)件驗算、次梁設(shè)計ABSTRACT This thesis is concerned with the project that designs a steel structure of an office building of Huacheng trading pany in Taiyuan. Multilayer steel structure is the integrative technology which consists of light weight steels tructure, energy saving, fire prevention, sound insulation, new building materials, design and construction, and it has been widely used in construction items such as residential buildings,office buildings and workshops. The most monly used system for Multilayer steels tructure is the frame structure because of the uniform framework in stiffness and the simple construction. In this thesis, the total process of architectural design and structural design is described in detail, and this thesis mainly focuses on the calculation and design work of the structure. Then,according to the calculated results, the ponents and connections are checked, and the construction drawings are drawn, which takes the construction into account. The project adopted limited state design method, and contained seismic design. By using the results of structural design software PKPM and hand counts, this design includes the following elements:1. According to the function requirements, plete the structure arrangement, including the plane and vertical plane.2. Make stress analysis for frame construction by using the PKPM software.3. Withdraw the results from PKPM, make the checking putations and plete the design for connections according to the criterion currently.4. Complete bination secondary girder and the foundation designKEY WORDS：steel frame structure, load case, structural member check, secondary beam design第一章 緒論 鋼結(jié)構(gòu)房屋是從承重骨架的材料角度定義的，即指結(jié)構(gòu)體系中主要受力構(gòu)件是由鋼材做成的房屋建筑。 按照使用性質(zhì)的不同，鋼結(jié)構(gòu)房屋可分生產(chǎn)性建筑和非生產(chǎn)性建筑兩大類。 民用建筑根據(jù)房屋使用功能又可分為居住建筑和公共建筑兩類。鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)體系主要是由鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼通過連接制作組裝而成，和其他材料的房屋結(jié)構(gòu)相比，有以下幾方面優(yōu)點。我國建筑用鋼在鋼材中總產(chǎn)量中的比例也很低。因此，我國鋼結(jié)構(gòu)還是一個很年輕的行業(yè)，特別是多層民用鋼結(jié)構(gòu)建筑，應(yīng)用前景十分廣闊，有待大力發(fā)展和支持。 重點研究的問題有以下幾點：（1) 根據(jù)功能要求，確定合理的建筑方案（2）學(xué)習(xí)相關(guān)規(guī)程，掌握多層鋼框架鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成及設(shè)計方法（3）通過使用和熟悉結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計軟件，了解軟件編制原理，掌握計算軟件所采用的計算方法及現(xiàn)行規(guī)范在計算機(jī)輔助設(shè)計中的體現(xiàn)（4）構(gòu)件、節(jié)點和基礎(chǔ)設(shè)計（5）鋼結(jié)構(gòu)施工圖畫法 需要完成的工作有：（1）設(shè)計計算書（電算和手算）；（2）結(jié)構(gòu)平面、立面和剖面圖；（3）主要節(jié)點構(gòu)造詳圖；（4）框架梁柱詳圖，零件大樣圖；（5）次梁圖，零件大樣圖；（6）節(jié)點詳圖；（7）基礎(chǔ)布置圖；： 運用建研院編制的PKPM軟件中STS框架中第1項三維模型與荷載輸入完成建模和荷載輸入，并完成結(jié)構(gòu)樓面布置信息及樓面荷載傳導(dǎo)與計算后，可接著采用SATWE等程序計算，進(jìn)行結(jié)構(gòu)剛度、效應(yīng)分析、桿件內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值的計算。第二章 建筑設(shè)計 隨著層數(shù)和高度的增加，除承受較大的豎向荷載外，抗側(cè)力要求成為多層框架的主要承載特點。 支撐框架體系即多層框架在一個方向（多為縱向）為柱支撐體系，另一個方向（多為橫向）為純框架體系的混合體體系；其特點為一個方向無支撐便于生產(chǎn)或人流、物流等建筑功能的安排，又適當(dāng)考慮了簡化設(shè)計、施工及用鋼量等要求，特別適用于平面縱向較長，橫向較短的建筑物。（1）根據(jù)設(shè)計要求，確定建筑物的平面分區(qū)及各房間的平面形狀面積大小及位置。長72m。房間形狀均為矩形，便于東西的擺放和使用。 一層有大小門廳兩個，㎡，㎡，符合要求。 每層設(shè)有兩個樓梯，分別為雙跑平行樓梯和平行雙分樓梯。 柱網(wǎng)尺寸首先應(yīng)最大限度地滿足建筑使用功能的要求，然后根據(jù)造價最省的原則，充分考慮加工，安裝條件等因素綜合確定。綜合考慮上述條件，++6m。 剖面圖見圖23~24。建筑物防火等級為二級。大會議室一個，面積約200m2；接待室一個，設(shè)在一層，面積約60m2；小會議室兩個，每個面積60m2；辦公室共約6000m2，其中大辦公室（60m2）20～25間，其余為小辦公室（30m2）；其它部分包括門廳、走廊、樓梯、衛(wèi)生間、開水間、配電室等；每層還設(shè)有洗手間、樓梯間。層數(shù)8層：首層：；。工程耐久年限為二級，抗震設(shè)防烈度為8度，耐火等級二級。穿板面 管道或泛水以下外墻穿管，安裝后嚴(yán)格用細(xì)石混凝土封嚴(yán)。除注明外，此類房間標(biāo)高均比相對應(yīng)的樓面低20mm，凡有水濕的房間，樓地面找坡，頗向地漏或排水口，以不積水為原則， 凡有管道穿過此類房間，均須預(yù)埋套管，高出地面 30mm；地面預(yù)留風(fēng)洞，洞 邊做混凝土坎邊，高 100mm 或同踢腳高。（2）墻身砌筑外墻： 以下采用 240mm 厚實心黃河泥砂磚，M5 混合砂漿砌筑；177。 內(nèi)墻：樓梯間墻體采用 200mm 厚加氣混凝土砌塊；衛(wèi)生間 高度以下采用240mm 厚實心黃河泥砂磚；其余墻體除注明外均采用 C 型輕鋼龍骨隔墻。 散水混凝土水泥散水，寬度 1000mm。 各層結(jié)構(gòu)平面圖見圖 31~3圖 31 結(jié)構(gòu)平面圖局部12根據(jù)結(jié)構(gòu)平面圖繪制結(jié)構(gòu)計算簡圖見圖 32：圖 32 結(jié)構(gòu)計算簡圖 截面初選框架梁柱承受的荷載都比較大，故在材料選用時應(yīng)優(yōu)先考慮強(qiáng)度較高的鋼 材，本工程主梁和柱子采用 Q235B 鋼材。焊接材料應(yīng)予之相適應(yīng)，手工焊采用 E50 系列焊 條，滿足《低合金鋼焊條》（GB/T5118）的要求，自動焊和半自動焊的焊絲應(yīng) 滿足《熔化焊用鋼絲》（GB/T14957）的要求。故本 工程的主次梁截面均采用工字形截面，并優(yōu)先選用窄翼緣 H 型鋼（HN 系列）， 其經(jīng)濟(jì)性較好。本工程取相同 梁高，高度按7200mm 跨主梁確定，高跨比可放寬到 1/15~1/20 ，即為360~480mm，取梁高為 400mm。 200 180。16 。本工程初選柱截面為： HW500 180。16 180。 組合次梁次梁選用 Q235B 鋼，采用組合次梁可以減低次梁的高度，增大建筑使用 空間。175 180。12。 剖面圖見圖34。 30 = kN/m2三氈四油改性瀝青防水層： kN/m220mm 厚 1：3 水泥砂漿找平層： 180。 2 = kN/m21：8 水泥爐渣找坡層：（屋面坡度 5%，材料找坡，最薄處 20mm 厚，最厚處 360mm，取平均厚度計算） 180。 25 =2 .5 0 KN/m2 厚壓型鋼板： 0 . 1 2 kN/m2 吊頂及吊掛荷載： 0 . 3 0 kN/m2合計： kN/m2②樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值： 小瓷磚地面： kN/m2 20mm 厚水泥砂漿找平層： 180。 2 = kN/m230mm 厚干硬性焦渣 180。 = kN/m2100mm 厚 C25 鋼筋混凝土板： 180。40 =0 .3 2 kN/m28mm 厚 1：1：6 水泥石膏砂漿： 180。 2 = kN/m25mm 厚 1：：3 水泥石膏砂漿： 180。 2 = kN/m2合計：內(nèi)墻自重：（偏于安全的取 ）④外墻恒載標(biāo)準(zhǔn)值：240mm 厚加氣混凝土砌塊： 180。14 180。14 180。20 = kN/m2合計 2 . 8 4 KN/m2 ⑤女兒墻：按外墻做法，高度為 600mm，自重為： 180。雪荷載不與屋面活載同時組合，取其中的最 不利組合。 地震作用：本工程為丙類建筑，抗震設(shè)防烈度為 8 度，設(shè)計基本加速度值 ，設(shè)計地震分組為第一組，Ⅱ類場地，設(shè)計特征周期 。：故壓型鋼板現(xiàn)澆混凝土板總厚度為：75+80=155mm 壓型鋼板斷面圖 組合樓(屋面)板的構(gòu)造要求： 此樓板全按簡支組合樓板設(shè)計。2. 栓釘?shù)闹睆骄x用d=16mm，栓釘間距沿梁軸線方向s=200mm，沿垂直與梁軸線方向s=70mm(64mm)，距鋼梁翼緣邊距s=40mm(35mm)，栓釘焊后高度為105mm。 壓型鋼板支承于鋼梁上時，在其支承長度范圍內(nèi)應(yīng)涂防銹漆，其厚度不宜超過50um。強(qiáng)邊（順肋）方向的正、負(fù)彎矩和撓度應(yīng)按單向板計算，弱邊方向不計算。 壓型鋼板撓度驗算：(按單向單跨簡支板進(jìn)行撓度驗算) () ==[] []=min｛L/180=,20mm｝= 壓型鋼板組合樓板在使用階段的承載力驗算： 計算假定：在使用階段，由于此壓型鋼板上的混凝土厚度為80mm,可按以下假定進(jìn)行內(nèi)力計算：(順肋)方向正彎矩。(垂直于肋方向)方向的正負(fù)彎矩。 故。其中，為組合樓板受壓區(qū)高度，；為組合樓板有效高度，取111mm；yp為壓型鋼板截面應(yīng)力合力至混凝土受壓區(qū)截面應(yīng)力合力的距離。 （1）負(fù)彎矩超限判斷 （）壓型鋼板樓板負(fù)彎矩設(shè)計值為：==故，所以負(fù)彎矩不超限，可以進(jìn)行負(fù)彎矩配筋。 （2）負(fù)彎矩配筋計算： （） = =故，中和軸位于壓型鋼板肋內(nèi)， = = （） ==故負(fù)彎矩鋼筋選用=468。（3） 斜截面抗剪承載力計算： （） 一個波寬（200mm）內(nèi)板所承受的最大剪力為： 故，抗剪承載力滿足要求。（1） 組合樓板在荷載短期效應(yīng)組合下的撓度驗算： （） （） 其中，混凝土截面面積；組合樓板受壓邊緣至混凝土部分重心之間的距離；壓型鋼板的面積 壓型鋼板及混凝土部分各自對自身形心的慣性矩：； （） = =