北京工业大学。
本科钢结构课程设计计算书。
题目：北京市某高层钢结构公寓楼设计。
作者：指导教师：lxc
提交时间：2023年6月。
北京工业大学。
课程设计（**）任务书。
题目北京市某高层钢结构公寓楼设计。
专业土木工程学号。
主要内容、基本要求、主要参考资料等：
一、设计概况：
本工程为北京市郊区某高层钢结构公寓建筑，建筑面积学生自行确定，共5层，不设地下室，为纯钢框架结构，层高3米；室内外高差0.6米。根据《工程地质勘查报告》勘察、测试所取得的地层资料及周围已有工程资料，拟建场地为ⅱ类场地，抗震设防烈度为8度，设计基本**加速度值为0.
20g，设计**分组为第一组。设计使用年限50年。荷载遵照《建筑结构荷载规范》 gb50009-2012执行：
基本风压：w0=0.45kn/m2，基本雪压s0=0.
4kn/m2。
二、设计资料。
1. 《建筑结构可靠度设计统一标准》 (gb 50068-2001)
2. 《建筑抗震设防分类标准》 (gb 50223-2008)
3. 《建筑结构荷载规范》 (gb 50009-2012)
4. 《建筑抗震设计规范》 (gb 50011-2010)
5. 《钢结构设计规范》 (gb 50017-2003)
6. 《建筑结构制图标准》 (gb/t 50105-2010)
7. 《钢结构高强度螺栓连接的设计，施工及验收规程》 (jgj 82-91)
8. 《建筑钢结构焊接技术规程》 (jgj 81-2002)
9. 《钢结构工程施工质量验收规范》 (gb 50205-2001)
10. 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》 (gb8923-88)
11. 《建筑设计防火规范》 (gb50016－2006)
12. 《钢结构防火涂料应用技术规程》(cecs24-90)
13. 《碳素结构钢》 (gb/t 700-2006)
14. 《低合金高强度结构钢》(gb/t 1591-2008)
15. 《厚度方向性能钢板》(gb/t 5313-2010)
16. 《热轧h型钢和剖分t型钢》(gb/t 11263-1998)
17. 《高层建筑结构用钢板》(yb 4104-2000)
18. 《焊条分类及型号编制方法》(gb980-1976)
19. 《碳钢焊条》(gb5117-85)
20. 《低合金钢焊条》(gb5118-85)
21. 《气体保护焊用焊丝》(gb/t14958-94)
22. 《低合金钢埋弧焊剂》(gb12470-1990)
23. 《紧固件机械性能、螺栓、螺钉和螺柱》(gb3098-2010)
24. 《普通螺栓基本尺寸》(gb196-81)
25. 《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》(gb/t 3633-1995)
26. 《钢结构制作安装施工规范》(yb9254-95)
27. 《钢及钢产品交货一般技术要求》(gb/t17505-1998)
28. 《焊缝符号表示法》(gb324-2008)
29. 《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》(gb985-88)
30. 《埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》 (gb986-88)
31. 《建筑工程施工质量验收统一标准》(gb50300-2001)
32. 《钢的化学分析用试样、取样及成品化学成分允许偏差》 (gb222-84)
33. 《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》(gb/t2975-82)
34. 《钢的力学及工艺性能试样取样规定》(gb2975-82)
35. 《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》(gb3323-87)
36. 《建筑构件防火喷涂材料性能实验方法》(gb9978 7-2001)
37. 《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(gb11545-1996)
38. 《钢骨混凝土结构设计规程》(yb9082-2006)
39. 《钢结构设计制图深度和表示方法》(03g102)
40. 《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》(04sg519)
41. 《多、高层民用建筑钢结构节点连接》 (03sg519-1)
42. 采用最新etabs分析软件或pkpm结构设计软件或盈建科等。
三、基本要求。
1. 认真贯彻“适用、安全、经济、美观”的设计原则；
2. 掌握结构设计的内容、方法和步骤；
3. 掌握与本设计有关的设计规范和规定，并能在设计中正确运用；
4. 根据建筑要求，合理选择结构方案，包括基础方案与布置；上部主要承重结构方案与布置；楼面结构方案与布置；主要抗震构造规定与布置措施等；
5. 熟练掌握结构的计算方法和构造要求；
6. 认真编写计算书，认真绘制施工图。
四、设计要求和成果。
结构计算书一份；结构施工图约9张，分别为。
1） 首层柱子结构平面布置图。
2） 标准层柱子结构平面布置图。
3） 首层梁结构平面布置图。
4） 标准层梁结构平面布置图。
5） 首层楼板结构平面布置图。
6） 标准层楼板结构平面布置图。
7） 屋面梁结构平面布置图。
8） 屋面楼板结构平面布置图。
9） 节点详图。
五、设计过程。
根据建筑设计（建筑设计由学生自己确定）确定结构体系和结构布置；根据经验初估构件尺寸；首先进行etabs或者pkpm软件的电算计算，确定计算单元计算模型及计算简图；手算风荷载；电算内力和组合；结果输出，模态、应力比、层间位移、构件及节点设计。
在完成电算后，满足规范要求的基础上，进行手算。包括：选取钢结构的至少某一梁、柱进行强度、稳定等的手算，并提供手算计算书。
进行强柱弱梁、节点域、压型钢板混凝土楼板的手算设计。进行梁柱连接节点的手算设计。
完成期限：课程设计1至1.5周。
指导教师签章。
本工程为北京市郊区某高层钢结构公寓建筑，建筑面积学生自行确定，共5层，不设地下室，为纯钢框架结构，层高3米；室内外高差0.6米。根据《工程地质勘查报告》勘察、测试所取得的地层资料及周围已有工程资料，拟建场地为ⅱ类场地，抗震设防烈度为8度，设计基本**加速度值为0.
20g，设计**分组为第一组。4、设计使用年限50年。荷载遵照《建筑结构荷载规范》 gb50009-2001执行：
基本风压：w0=0.45kn/m2，基本雪压s0=0.
4kn/m2。
1) 《建筑结构可靠度设计统一标准》 (gb 50068-2001)
2) 《建筑抗震设防分类标准》 (gb 50223-2008)
3) 《建筑结构荷载规范》 (gb 50009-2012)
4) 《建筑抗震设计规范》 (gb 50011-2010)
5) 《钢结构设计规范》 (gb 50017-2003)
6) 《建筑结构制图标准》 (gb/t 50105-2010)
7) 《钢结构高强度螺栓连接的设计，施工及验收规程》 (jgj 82-91)
8) 《建筑钢结构焊接技术规程》 (jgj 81-2002)
9) 《钢结构工程施工质量验收规范》 (gb 50205-2001)
10) 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》 (gb8923-88)
11) 《建筑设计防火规范》 (gb50016－2006)
12) 《钢结构防火涂料应用技术规程》(cecs24-90)
13) 《碳素结构钢》 (gb/t 700-2006)
14) 《低合金高强度结构钢》(gb/t 1591-2008)
15) 《厚度方向性能钢板》(gb/t 5313-2010)
16) 《热轧h型钢和剖分t型钢》(gb/t 11263-1998)
17) 《高层建筑结构用钢板》(yb 4104-2000)
18) 《焊条分类及型号编制方法》(gb980-1976)
19) 《碳钢焊条》(gb5117-85)
20) 《低合金钢焊条》(gb5118-85)
21) 《气体保护焊用焊丝》(gb/t14958-94)
22) 《低合金钢埋弧焊剂》(gb12470-1990)
23) 《紧固件机械性能、螺栓、螺钉和螺柱》(gb3098-2010)
24) 《普通螺栓基本尺寸》(gb196-81)
25) 《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》(gb/t 3633-1995)
26) 《钢结构制作安装施工规范》(yb9254-95)
27) 《钢及钢产品交货一般技术要求》(gb/t17505-1998)
28) 《焊缝符号表示法》(gb324-2008)
29) 《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》(gb985-88)
30) 《埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》 (gb986-88)
31) 《建筑工程施工质量验收统一标准》(gb50300-2001)
32) 《钢的化学分析用试样、取样及成品化学成分允许偏差》 (gb222-84)
33) 《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》(gb/t2975-82)
34) 《钢的力学及工艺性能试样取样规定》(gb2975-82)
35) 《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》(gb3323-87)
36) 《建筑构件防火喷涂材料性能实验方法》(gb9978 7-2001)
37) 《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(gb11545-1996)
38) 《钢骨混凝土结构设计规程》(yb9082-2006)
39) 《钢结构设计制图深度和表示方法》(03g102)
40) 《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》(04sg519)
41) 《多、高层民用建筑钢结构节点连接》 (03sg519-1)
本工程采用最新etabs分析软件或pkpm结构设计软件或盈建科等。
建筑平面布置图。
结构方案的选择是一个复杂的过程，既要考虑结构受力体系的经济合理性，又要结合建筑、设备、电器等专业的需要。建筑平面宜简单、规则、有良好的整体性，刚度中心与质量中心重合（接近），不规则的建筑应按照规定采取措施；特别不规则的建筑应进行专门研究和论证，采取特别的加强措施；严重不规则的建筑不应采用。首先根据建筑的平面，根据结构总高度以及建筑功能要求确定采用何种钢结构体系，本项目建筑功能为公寓开间较小，根据建筑的平面布局，使柱子尽量在墙体的内部或者纵横墙相交处，减小柱子外露对建筑外观的影响，确定主要柱网为4200mmx4200mm，局部抽柱，柱子间距为8400mm。
梁高初定300mm，柱子外截面为300，调整柱子壁厚。楼板采用压型钢板楼板，为了节省临时支撑并减小楼板厚度，在间距4200mm的主梁间设置一道次梁，楼板跨度为2100mm。超过50米的钢结构应设置地下室。
其基础埋置深度，当采用天然地基时不宜小于房屋总高度的1/15；当采用桩基础时，桩承台埋深不宜小于房屋总高度的1/20。对于设置地下室的钢结构，框架—支撑结构体系中竖向连续布置的支撑或剪力墙应延伸至基础，框架柱应至少延伸至地下一层。 最终确定结构方案如图3.
3-2所示。
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