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摘 要

Abstract Ⅰ

第一章 设计概况 1

1.1 工程概况 1

1.2 建筑结构等级指标及设计年限 1

1.3 建筑设计相关参数 1

1.4 本工程所遵循的标准，规范及技术条件 2

1.5 设计内容 2

第二章 建筑设计 3

2.1 平面设计 3

2.2 立面设计 3

2.3 剖面设计 3

2.4 建筑防火设计 3

第三章 结构选型与结构布置 4

3.1 结构选型 4

3.1.1 钢结构比混凝土的优势 4

3.1.2 结构形式 4

3.2 结构布置 4

3.2.1 平面布置 4

3.2.2 竖向布置 4

3.2.3 楼盖布置 4

3.2.4 基础形式 4

3.3 材料的选用 5

3.4 初估构件截面尺寸 5

3.4.1 框架柱截面初估 5

3.4.2 框架梁及次梁截面初估 6

3.4.3 组合楼盖初选 6

3.4.4 梁柱的计算跨(高)度 6

3.5 框架计算单元及计算简图 7

3.5.1 计算单元 7

3.5.2 框架计算简图及梁柱线刚度计算 8

第四章 荷载标准值计算 9

4.1 恒荷载标准值计算 9

4.1.1 屋面荷载 9

4.1.2 教室楼面荷载 9

4.1.3 卫生间楼面荷载 9

4.1.4 钢梁自重 9

4.1.5 钢柱自重 9

4.1.6 外墙自重 9

4.1.7 内墙自重 9

4.1.8 门窗自重 10

4.2 活荷载标准值计算 10

4.2.1 活荷载标准值 10

4.2.2 风荷载标准值 10

4.2.3 雪荷载标准值 10

第五章 各层重力荷载代表值 11

5.1 首层 11

5.1.1 恒载项计算表 11

5.1.2 活载项计算表 11

5.2 标准层 12

5.2.1 恒载项计算表 12

5.2.2 活载项计算表 13

5.3 屋面层 14

5.3.1 屋面层荷载及雪荷载计算表 14

第六章 荷载计算 15

6.1 竖向恒载作用下框架标准值 15

6.1.1 屋面恒荷载标准值 15

6.1.2 标准层楼面恒载标准值 16

6.2 竖向活荷载作用下框架标准值 17

6.2.1 屋面活荷载标准值 17

6.2.2 标准层楼面活荷载标准值 18

6.3 风荷载计算 19

6.4 横向水平地震作用计算 20

6.5 水平荷载作用下结构侧移计算 20

6.5.1 风荷载作用下的位移验算 22

6.5.2 地震作用下的位移验算 23

第七章 框架内力计算 25

7.1 恒载作用下的框架内力 25

7.2 活载作用下的框架内力 30

7.3 风荷载作用下的内力计算 33

7.4 横向地震(水平)作用下的内力计算 37

第八章 框架内力组合 42

第九章 构件设计 43

9.1 梁柱截面几何特性 43

9.2 基本效应组合下构件截面验算 43

9.2.1 框架梁截面验算 43

9.2.2 框架柱截面验算 46

9.3 地震作用组合下的构件截面验算 53

9.3.1 框架梁截面验算 53

9.3.2 框架柱截面验算 55

9.4 强柱弱梁验算 59

第十章 框架节点设计 60

10.1 梁柱刚接节点承载力验算 60

10.1.1 边柱与梁连接 60

10.1.2 中柱与梁连接 62

10.2 梁柱节点域验算 65

10.2.1 对柱壁厚较小的节点域进行验算的三方要求 66

10.2.2 底边柱A节点域验算 66

10.2.3 底边柱B节点域验算 67

10.3 主次梁连接节点设计 68

10.4 柱脚设计 70

第十一章 楼屋盖设计 73

楼盖设计

11.1 设计资料 74

11.2 施工阶段压型钢板的验算 74

11.2.1 荷载 74

11.2.2 承载力验算 74

11.2.3 变形验算 74

11.3 非组合楼板使用阶段验算 74

11.3.1 荷载计算 74

11.3.2 计算简图 74

11.3.3 弯矩设计值 75

11.3.4 正截面受弯承载力 75

11.4 次梁设计 75

屋盖设计

11.5 施工阶段压型钢板的验算 77

11.6 非组合楼板使用阶段的验算 77

11.6.1 荷载计算 77

11.6.2 计算简图 77

11.6.3 弯矩设计值 77

11.6.4 正截面受弯承载力 78

11.7 次梁设计 78

第十二章 楼梯设计 80

12.1 设计资料 80

12.2 踏步板计算 80

12.2.1 踏步板荷载 80

12.2.2 内力计算 80

12.2.3 截面验算 80

12.3 楼梯斜梁计算 80

12.3.1 荷载计算 81

12.3.2 内力计算 81

12.3.3 截面验算 81

12.4 平台梁设计 82

12.4.1 平台梁荷载计算 82

12.4.2 内力计算及截面验算 82

12.5 平台板设计 83

12.5.1 平台板荷载计算 83

12.5.2 内力计算及截面验算 84

第十三章 基础设计 85

13.1 设计资料 85

13.2 荷载计算 86

13.3 确定基础底面积 86

13.4 地基变形验算 87

13.5 基础结构设计 87

13.6 基础联系梁设计 89

第十四章 电算结果 92

参考文献 94

致谢 95

中文摘要

论文题目：钢结构教学楼设计

本教学楼共4层，层高3.6米，建筑面积约3628.8m2，建筑总高度15.6米，采用钢框架结构，抗震等级为丙级，抗震设防烈度为7度。

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