摘 要

本设计是根据设计任务书的要求和相关规范的规定，对某市的金工实习楼进行设计。包括建筑设计和结构设计。本设计是三层框架钢结构，楼盖为现浇钢筋混凝土楼板。设计时根据框架结构的受力特点初步确定梁柱尺寸和布置。内力计算时，活载用分层法计算，地震作用用D值法计算，恒载和风荷载用求解器计算。之后对各内力进行组合，得到最不利荷载组合值。根据最不利荷载组合值对截面校核，节点采用承压型高强螺栓进行连接。然后对基础和楼梯进行计算，其中楼梯用探索者软件进行计算。图纸用AutoCAD绘制修改。

关键词：钢结构；结构设计；框架；内力计算；截面校核

Abstract

This paper is based on the Designing Assignment and the Standrads of the provisions of a city of metalworking building design, including architectural design and structural design. It is a three-story frame steel structure with the cast-in-place reinforced concrete floor. The size and arrangement of the beam and column are determined according to the characteristics of the frame structure. During internal force calculation, the dynamic load is calculated by the stratification method and the seismic action is calculated by the D value method. Dead and Wind Load are calculated by Calculation of Solver. Then the internal forces are combined to obtain the most unfavorable load combination value. The cross-sections are checked according to the most unfavorable load combination value. The nodes are connected by pressure-type high-strength bolts. Then the foundation and the stairs are calculated, where the stairs are calculated using the Explorer. Drawings are drew by AutoCAD.

Key Words：Steel structure; structure design; frame; force calculation; section check

目 录

第1章 绪论 1

1.1毕业设计的目的和意义 1

1.2国内外的发展动态 1

1.2.1我国钢铁工业发展概况 1

1.2.2钢结构体系的发展动态 1

1.2.3计算理论的设计依据及应用程序 1

1.2.4钢结构发展前景 1

1.3设计内容 1

1.4采取的技术方案与措施 2

第2章 设计资料 3

第3章 荷载统计 4

3.1框架计算简图与梁柱线刚度 4

3.1.1确定框架计算简图 4

3.1.2框架梁柱的线刚度计算 4

3.2荷载统计 5

3.2.1恒载标准值计算 5

3.2.2活荷载标准值计算 6

3.2.3风荷载 11

3.2.4风荷载作用下的位移验算 12

3.2.5地震作用 13

3.3内力计算 14

3.3.1恒载作用下的内力 14

3.3.2活载作用下的内力 17

3.3.3风荷载作用下的内力计算 22

3.3.4地震作用下的内力计算 23

第4章 荷载组合 28

第5章 梁柱校核与节点设计 39

5.1梁柱归并 39

5.2截面验算 40

5.3节点设计（承压型高强螺栓连接） 45

第6章 基础设计 47

6.1边轴柱 47

6.2中柱联合基础 50

第7章 板式楼梯计算 53

7.1梯段板计算 53

7.1.1计算资料 53

7.1.2配筋计算 54

7.1.3每米宽板配筋 54

7.2平台板计算 54

7.2.1设计资料 54

7.2.2配筋计算 55

7.3梁计算 55

7.3.1设计资料 55

7.3.2梁验算 55

结束语 57

参考文献 58

附录 59

致谢 60

第1章 绪论

1.1毕业设计的目的和意义

毕业设计是对大学四年积累知识的综合运用，也是回顾所学知识的过程。在完成设计的过程中，很有可能会遇到没有学过的知识，因此也要学会自主学习，查资料，并将知识与实际联系起来。同时熟悉设计的流程和相关软件（如CAD，pkpm）的使用。还能培养严谨、细致的态度，学会用科学的思路完成设计。

1.2国内外的发展动态

1.2.1我国钢铁工业发展概况

近年来，我国钢铁工业发展迅速，钢产量有了很大提高。2009年达到5.6亿吨，2014年达到8.2亿吨，2015年与之相差不大。总的来说，我国钢产量逐年增加，已经成为世界上的产钢大国。

1.2.2钢结构体系的发展动态

目前钢结构作为绿色环保型产品得到公认，钢结构工程业绩卓著，多应用于重型工业厂房、轻钢门架、多层钢结构、大跨钢结构、钢结构住宅、钢管结构、组合结构等。

当然钢结构体系在发展过程中不可避免会出现一些问题，比如加工、安装质量需进一步提高、中小企业专业技术人员缺乏等等。

从总体上看，我国的钢结构处于高速发展的状态，有广阔的发展前景。

1.2.3计算理论的设计依据及应用程序

现行《钢结构设计规范》主要用分项系数的设计表达式进行计算。常用软件有AutoCAD，天正建筑，PKPM等，在行业内也得到广泛的认可，很多时候也直接使用CAD等软件进行交流。

1.2.4钢结构发展前景

我国的钢材的开发、计算技术的发展、新的结构体系的应用均获得很大的进展，预计钢结构在未来很长的一段时间内仍会继续快速发展，在更多的领域投入使用。

1.3设计内容

  本设计是拟建在某市的金工实习楼，总建筑面积约为5000平方米，3层，标准层层高4.8米。地面粗糙度B类，基础场地Ⅱ类，建筑重要性丙类，使用年限50年。上部主体结构为钢框架，楼盖为压型钢板现浇钢筋混凝土楼板，基础为柱下独立基础。

1.4采取的技术方案与措施

（1）施工图设计主要使用AutoCAD和天正建筑等软件，参考相关规范进行设计。

（2）主体结构取一榀有代表性的框架进行计算，活载采用分层法计算，地震作用采用D值法进行计算，恒载和风荷载用求解器计算。