摘 要

本次毕业设计的内容是对青年教师宿舍楼进行设计。该工程位于安徽省合肥市，总建筑面积约3200平方米，总占地面积约为520平方米，建筑高度20米左右，地下0层，地上6层。根据建筑的使用功能、房屋的高度与层数、场地条件、结构材料以及施工技术等因素综合考虑，采用钢框架结构体系，结合木结构墙体、楼盖、屋盖，可以认为是钢木组合结构；因层数较低，地基土的承载力可以满足承载力要求和沉降要求，故基础采用锥形独立基础。前期任务主要是进行建筑设计以及结构设计，并运用结构分析软件PKPM建立三维有限元模型进行结构分析，中期任务是在主体结构验算合格的基础上进行楼梯、基础的设计并通过手算一榀框架进行内力分析，后期任务是绘制施工图、编写施工组织设计和整理计算书。本设计主要通过工程实例来强化大学期间所学的知识，建立一个完整的设计知识体系，了解设计全过程，通过查阅大量的文献及规范，培养综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，提高分析与解决实际问题的能力。

关键词：多层住宅；钢框架结构；钢木组合

Youth teachers dormitory design

ABSTRACT

The content of this graduation project is to design the dormitory for young teachers. The project is located in Hefei City, Anhui Province, with a total construction area of approximately 3,200 square meters, a total area of approximately 520 square meters, a construction height of approximately 20 meters, a basement of 0 floors, and 6 floors above ground. According to factors such as the function of the building, the height and number of floors, site conditions , structural materials, and construction techniques, the current steel frame structure system, combined with the wooden structure wall, floor cover, and roof cover, can be considered as steel and wood. Assembled structure; due to the lower number of layers, the bearing capacity of the foundation soil can meet the bearing capacity requirements and settlement requirements, so the foundation adopts a cone-shaped independent foundation. The preparatory task is mainly to carry out architectural design and structural design, and use the structural analysis software PKPM to establish a three-dimensional finite element model for structural analysis. The medium-term task is to design the stairs and foundation on the basis of the verification of the main structure and use the analysis software SAP2000 to build the housing. The truss model structure performs internal force analysis. The later tasks are to draw construction drawings, write construction organization designs, and sort out calculation books. This design mainly reinforces the knowledge learned during the university through engineering examples, establishes a complete design knowledge system, understands the entire design process, and develops a comprehensive application of the basic theory, professional knowledge, and basic skills learned through consulting a large number of documents and specifications. To improve the ability to analyze and solve practical problems.

Keywords：multi-storey housing; steel frame structure; steel-wood combination

目录

摘 要 I

ABSTRACT II

1 设计基本资料 1

1.1 工程概况 1

1.2 设计条件 1

1.3 工程地质、水文地质条件和场地土条件 1

1.3.1 地形、地貌 1

1.3.2 场地地基（岩）土的物理力学性质及地基承载力 1

1.3.3 地下水 2

1.3.4 场地的稳定性和适宜性 2

1.3.5 场地抗震效应 2

1.4 楼、屋面做法 2

1.5 墙体做法 3

1.6 设计依据 3

2 建筑设计 4

2.1 工程简介 4

2.2 设计依据 4

2.3 建筑设计方案 4

3 结构设计 8

3.1 结构平面布置 8

3.2 梁、柱截面尺寸初步估算 8

3.2.1 梁截面尺寸的确定 8

3.2.2 柱截面尺寸的确定 8

3.2.3 楼板厚度的确定 8

4 荷载统计 10

4.1屋面及楼面恒荷载计算 10

4.2 屋面及楼面活荷载计算 11

4.2.1 屋面活荷载计算 11

4.2.2 楼面活荷载计算 11

4.3 梁、柱、墙、门窗重力荷载的计算 11

5 钢结构设计 14

5.1 主体结构建模、计算及分析 14

5.2设计依据 14

5.3结构模型概况 14

5.3.1. 系统总信息 14

5.3.2. 楼层信息 22

5.3.3. 各层等效尺寸 23

5.3.4. 层塔属性 23

5.4工况和组合 24

5.4.1. 工况设定 24

5.4.2. 工况信息 24

5.4.3 构件内力基本组合系数 25

5.5. 质量信息 26

5.5.1 结构质量分布 26

5.5.2 各层刚心、偏心率信息 27

5.6 荷载信息 27

5.6.1 风荷载信息 28

5.7 立面规则性 29

5.7.1 楼层侧向剪切刚度 29

5.7.2 楼层剪力/层间位移刚度 29

5.7.3 各楼层受剪承载力 30

5.7.4 楼层薄弱层调整系数 31

5.8 抗震分析及调整 31

5.8.1 结构周期及振型方向 31

5.8.2 各地震方向参与振型的有效质量系数 32

5.8.3 地震作用下结构剪重比及其调整 33

5.8.4 偶然偏心信息 35

5.9 结构体系指标及二道防线调整 35

5.9.1 竖向构件倾覆力矩及百分比(抗规方式) 35

5.9.2 竖向构件地震剪力及百分比 37

5.10 变形验算 38

5.10.1 普通结构楼层位移指标统计 38

5.11 舒适度验算 43

5.11.1 结构顶点风振加速度 43

5.12 抗倾覆和稳定验算 43

5.12.1 抗倾覆验算 43

5.12.2 整体稳定刚重比验算 44

5.12.3 二阶效应系数及内力放大 44

6 一榀框架计算 46

6.1 结构计算简图的确定 46

6.1.1 一榀钢框架的选取 46

6.2计算重力荷载代表值 46

6.3 横向框架抗侧移刚度计算 48

6.3.1 梁、柱线刚度 48

6.3.2横向框架柱的侧移刚度D值 50

6.4 水平地震力作用下的框架位移验算 51

6.4.1 横向自振周期的计算 51

6.4.2 水平地震作用计算 51

6.4.3 水平地震作用下的位移验算 53

6.4.4 水平地震作用下横向框架的内力计算 54

6.4.5 横向风荷载作用下框架内力计算 57

6.5 竖向荷载作用下横向框架的内力计算 59

6.5.1 计算单元的选择确定 59

6.5.2 荷载计算 60

6.5.3 内力计算 61

6.5.4 横向框架内力组合 65

7 梁柱节点设计 69

7.1 连接螺栓计算 69

7.2钢柱与基础连接设计与计算 70

7.2.1设计信息 70

7.2.2 构造方案 70

7.2.3 设计参数 70

8木结构设计 73

8.1 楼板布置及材料 73

8.2荷载 73

8.3一般楼盖计算 73

8.3.1 楼面楼盖 73

8.3.2 厕所楼盖 74

8.3.3 不上人屋面 75