摘 要

本工程为武汉719所6层钢结构住宅楼工程，采用钢框架结构，主体为六层，地区抗震设防烈度为6度，场地类别为Ⅱ类场地，基本风压为0.35kN/m2,基本雪压为0. 5kN/m2，楼盖屋盖分别采用现浇钢筋混凝土结构。

本设计参考建筑设计规范，按照现代化建筑的设计原则进行设计，考虑实用性和美观等多方面因素。

本设计主要选取结构方案中②轴框架进行计算。计算内容包括：竖向荷载（恒载和活载）作用下的结构内力、底部剪力法计算水平风荷载和地震荷载作用下的结构内力。并对计算结果进行内力组合，找出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。找出最不利的一组或几组内力组合。

参考选出的内力组合进行楼板、梁柱节点、楼梯板和基础的设计，并进行验算，完成之后绘制结构图纸。

整个结构在设计过程中，严格遵循相关的专业规范的要求，参考相关资料和 有关最新的国家标准规范，对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。总之， 适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则。设计合理可行的建筑结构方案是 现场施工的重要依据。

关键词：钢框架结构；荷载计算；内力组合

Abstract

This project is a 6-storey steel structure residential building project of 719 Institute in Wuhan. It adopts steel frame structure, and the main body is 6 floors. The seismic fortification intensity of the area is 6 degrees. The site category is class II. The basic wind pressure is 0.35kN/m2, and the basic snow pressure is 0.5kN/m2. The cast-in-place reinforced concrete structure is used for the floor and roof respectively.

This design refers to the architectural design code, according to the design principles of modern buildings, taking into account practical and aesthetic factors.

In this design, the second axis frame in the structural scheme is selected for calculation. The calculation contents include: internal force of structure under vertical load (dead load and live load), internal force of structure under horizontal wind load and earthquake load calculated by bottom shear method. The internal forces (bending moment, shear force and axial force) of the structure under the action of horizontal load are found out by combining the calculation results. Find out the most unfavorable group or combination of internal forces.

Refer to the selected internal force combination for the design of floor slab, beam column joint, stair slab and foundation, and carry out checking calculation, and draw structural drawings after completion.

During the design process of the whole structure, strictly follow the requirements of relevant professional specifications, refer to relevant materials and the latest national standards and specifications, and comprehensively and scientifically consider all aspects of the design. In a word, applicability, safety, economy and convenience are the principles of this design. The design of reasonable and feasible building structure scheme is an important basis for site construction.

Key words: steel frame structure； load calculation；internal force combination

目录

摘要 3

Abstract 4

第一章 工程概况 8

1.1 设计题目 8

1.2 设计要求 8

1.3 设计资料 8

第二章 荷载统计、截面初选及确定计算简图 9

2.1荷载统计 9

2.1.1活荷载标准值 9

2.1.2恒载计算 10

2.2梁截面初选 12

2.2.1屋面梁初选 13

2.2.2楼面梁初选 27

2.3 框架柱截面初选 43

2.3.1 框架中柱 43

2.3.2 框架上边柱 45

2.3.3 框架下边柱 46

2.4 确定框架柱计算简图 47

第三章、内力计算 50

3.1确定各节点弯矩分配系数 50

3.2恒、活载作用标准值 52

3.3 恒载标准值作用下的内力计算 58

3.3.1 弯矩计算 58

3.3.2.剪力计算 62

3.3.3轴力计算 64

3.4 活载标准作用下的内力计算 66

3.4.1 弯矩计算 66

3.4.2 剪力计算 70

3.4.3轴力计算 72

3.5 风荷载标准值作用下的内力计算 74

3.5.1 集中荷载标准值计算 74

3.5.2 侧翼刚度D的计算 77

3.5.3 风荷载作用下的位移验算 78

3.5.4 风荷载作用下框架内力计算 78

3.6 地震作用下的内力计算 85

3.6.1 确定各层地震作用 85

3.6.2 确定地震影响系数和层间侧移 87

3.6.3 地震作用下框架内力计算 89

第四章 内力组合 96

4.1 组合说明 96

4.2 内力组合 99

第五章 梁柱截面验算 109

5.1 梁截面验算 109

5.1.1 梁截面几何特性 109

5.1.2 HF梁验算 109

5.1.3 FD梁验算 110

5.2 柱截面验算 112

5.2.1 底层柱截面验算 112

5.2.2 标准层柱截面验算 116

5.2.3 顶层柱截面验算 120

第六章 节点设计 124

6.1 梁柱连接节点 124

6.1.1 计算腹板分担弯矩 125

6.1.2 螺栓验算 125

6.1.3 焊缝验算 127

6.1.4 节点验算 128

6.2 主次梁的连接设计 129

6.2.1 HF梁设计 130

6.2.2 FD梁设计 132

6.3钢柱的拼接 134

6.3.1 螺栓验算 135

6.3.2 焊缝验算 136

6.4 柱脚设计 136

6.4.1 柱脚底板计算 138

6.4.2 隔板计算 140

6.4.3 靴梁计算 141

第七章 楼板设计 143

7.1板筋设计 143

7.2板内力计算 146

7.3 配筋计算 150

第八章 楼梯计算 153

8.1 踏步板计算 153

8.2 斜梁计算 154

8.3 平台梁计算 157

8.4 刚度验算 158

第九章 基础设计 158

9.1地基基础设计等级 158

9.2工程地质条件 158

9.3 H柱独立基础设计 158

9.4 F柱独立基础设计 160

9.5 D柱独立基础设计 162

结语 165

参考文献 166

致谢 167

第一章 工程概况

1.1 设计题目

设计题目：719所6层钢结构住宅楼设计

1.2 设计要求

在30X30m的场地范围内，进行建筑面积约3000m²的6层钢结构住宅楼建筑方案设计，在此基础上完成建筑施工图的绘制。进行钢框架结构布置，选择一榀典型钢框架进行内力计算和组合，并验算梁柱截面和典型节点。进行钢楼梯和基础设计。

1.3 设计资料

建筑部分： 主体结构为六层钢结构住宅楼，层高3米。

结构部分： 结构形式：钢框架结构；