钢框架-支撑结构设计实例(书稿例题)

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1、钢框架-支撑结构设计实例4.10.1工程设计概况本建筑为某公司办公楼，位于沈阳市区，共七层。总建筑面积约5900，总高度30.6m，室内外高差0.600m；底层层高4.5m，顶层层高4.5m，其余层均为4.2m。设两部楼梯和两部电梯。墙体采用聚氨酯PU夹芯墙板。屋面为不上人屋面。结构形式为钢框架—支撑体系。设计基准期50年，雪荷载0.50，基本风压：0.55。抗震设防烈度为7度，设计基本加速度为0.1，结构抗震等级四级。结构设计基准期50年。地质条件：拟建场地地形平坦，地下稳定水位距地坪-9.0m以下，冰冻深度-1.20m，地质条件见表4-24，Ⅱ类场地。建筑地层一览表表4-24序号岩土分

2、类土层深度（m）厚度范围（m）地基土承载力（kPa）桩端阻力（kPa）桩周摩擦力（kPa）1杂填土0.0～0.50.5———2粉土0.5～1.51.0120—103中砂1.5～2.51.0230—254砾砂2.5～6.54.03402400305圆砾6.5～12.56.0520350060注：表中给定土层深度由自然地坪算起。4.10.2方案设计1.建筑方案概述1）设计依据《民用建筑设计通则》GB50352-2005《办公建筑设计规范》JGJ67-2006《建筑设计防火规范》GB50016-20062）设计说明（1）屋面（不上人屋面）防水层：SBS改性沥青卷材(带保护层)；40mm厚1:3水

3、泥沙浆找平层；70mm厚挤塑板保温层；1:6水泥炉渣找坡（最薄处30mm,坡度2%）；压型钢板混凝土组合板（结构层折算厚度100mm）；轻钢龙骨吊顶。（2）楼面：20mm厚大理石面层；20mm厚1：3干硬性水泥沙浆找平层；压型钢板混凝土组合（结构层折算厚度100mm）；轻钢龙骨吊顶。（3）门窗本工程采用实木门和塑钢玻璃窗。（4）墙体外墙为双层聚氨酯PU夹芯墙板300mm（内塞岩棉）；内墙为双层聚氨酯PU夹芯墙板180mm厚聚氨酯PU夹芯墙板；2.结构方案概述1）设计依据本设计主要依据以下现行国家规范及规程设计：《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006版）《钢结构设计规范》

4、（GBJ50017-2003）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）62《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《钢-混凝土组合结构设计规程》（DLT5085-99）2）结构形式及布置采用钢框架-支撑结构。纵向设置十字交叉支撑两道，支撑杆件用H型钢截面。框架梁、柱均采用焊接工字形截面。楼板采用压型钢板钢筋混凝土组合结构；楼梯为钢楼梯；基础采用柱下独立基础，结构布置如下：图4-69结构布置及计算单元底层计算高度为4.5m+1.5m=6.0m，其中1.5m为初估室内地坪至柱脚底板的距离。3）材料选用所有构件及零件均采用Q235B；组合楼板混凝土强度等级C20，基础混凝土强度

5、等级C25，钢筋为HRB335级及HPB235。4.主要参数及结构计算方法1）抗震设计该建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为7度，Ⅱ类场地，设计基本地震加速度为0.1g，房屋抗震等级为四级。2）自然条件基本风压0.55，地面粗糙度类别为C类（按房屋比较密集的城市市区计）；基本雪压0.50.3)计算方法采用底部剪力法计算水平地震作用；采用修正反弯点法（D值法）计算水平地震作用下的框架内力和风荷载作用下的框架内力；采用弯矩二次分配法，计算竖向荷载作用下框架内力。4.10.3结构布置及截面初选1.计算简图及构件截面初选1）计算单元

6、本设计的结构计算单元如图4-69所示，结构的竖向布置如图4-70所示（基础顶面距室外地坪按0.9m考虑）。62图4-70结构竖向布置图2）结构构件截面初选（1）柱截面初估钢框架－支撑结构按每平米5～8计算竖向荷载，此处取7，柱的长细比＝（60～120）。轴压力设计值（3.3+3.3）×6×7×1.3×7＝2522.52kN，1.3为荷载分项系数平均值。取长细比＝80（按较小刚度y轴考虑），计算长度系数

7、=1（设有侧向支撑），按b类截面查得稳定系数＝0.688，则所需要面积：A≥考虑弯矩及倾覆压力作用的影响取：（1.3～1.5）A＝（1.3～1.5）×17885.14=23250.7～26827.7mm2所需截面回转半径：iy＝6000/80＝75mm。（2）钢梁截面初估纵向框架梁高/（15～20）＝6000/15～6000/20＝400mm～300mm；横向框架梁高/（15～20）=6600/15～6600/20=44