摘 要

本次毕业设计的内容是对安徽合肥荷叶餐厅进行设计。该建筑地上2层，地下0两层，主体总高度为11.000m。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，采用现钢框架结构体系，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、基础的设计并运用分析软件SAP2000建立屋桁架模型结构进行内力分析，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，提高自己的实践能力。

关键词：多层餐厅；钢框架结构；钢木组合

The Structure Design of Steel-wood composited Lotus leaf restaurant

ABSTRACT

This graduation project content is a design of Lotus leaf restaurant in Hefei, Anhui Province. Total height is approximately 11.000m, 2 floors on the ground of the building, 0 floor underground. According to the function, altitude, site conditions, structural materials, construction techniques and other factors, steel frame structure system is used; A low altitude with bearing capacity of foundation soil meeting the requirements, cone foundation is used. Based on the building construction drawing, early tasks are structure design and to use PKPM software to build three dimensional finite element models for structural analysis. The medium-term task is to design foundations and stairs and to use SAP2000 software to build the roof truss to analysis its internal force. The later task is to draw structure plans drawings, write design specifications and structure calculation sheet.

Keywords：Multiple Restaurant；Steel Frame Structure System；Steel-wood composite

目 录

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 5

2.1 工程简介 5

2.2 设计依据 5

2.3 建筑设计方案 5

3 结构设计 7

3.1 结构平面布置 7

3.2 梁、柱截面尺寸初步估算 7

3.2.1 梁截面尺寸的确定 7

3.2.2 柱截面尺寸的确定 7

3.2.3 楼板厚度的确定 7

4 荷载统计 9

4.1 屋面及楼面恒荷载计算 9

4.2 屋面及楼面活荷载计算 10

4.2.1 屋面活荷载计算 10

4.2.2 楼面活荷载计算 10

4.3 梁、柱、墙、门窗重力荷载的计算 10

5 钢结构设计 12

5.1 主体结构建模、计算及分析 12

5.1.1 结构模型概况 12

5.1.1.1 系统总信息 12

5.1.1.1.1 总信息 13

5.1.1.1.2 风荷载信息 13

5.1.1.1.3 地震信息 14

5.1.1.1.4 活荷载信息 14

5.1.1.1.5 调整信息 15

5.1.1.1.6 设计信息 15

5.1.1.1.7 荷载组合信息 15

5.1.1.2 各层等效尺寸 16

5.1.1.3 层塔属性 16

5.1.2 工况和组合 17

5.1.2.1 工况设定 17

5.1.2.2 构件内力基本组合系数 18

5.1.3 质量信息 19

5.1.3.1 结构质量分布 19

5.1.3.2 各层刚心、偏心率信息 20

5.1.4 荷载信息 21

5.1.4.1 风荷载信息 21

5.1.5 立面规则性 23

5.1.5.1 楼层侧向剪切刚度及刚度比 23

5.1.5.2 [楼层剪力/层间位移]刚度 23

5.1.5.3 [楼层剪力/层间位移]刚度（强刚） 24

5.1.5.4 各楼层受剪承载力及承载力比值 24

5.1.5.5 楼层薄弱层调整系数 25

5.1.6 抗震分析及调整 26

5.1.6.1 结构周期及震型方向 26

5.1.6.2 结构周期及振型方向（强刚） 27

5.1.6.3 各地震方向参与振型的有效质量系数 28

5.1.6.4 地震作用下结构剪重比及其调整 29

5.1.6.5 偶然偏心信息 31

5.1.7 结构体系指标及二次防线调整 32

5.1.7.1 竖向构件倾覆力矩及百分比（抗规方式） 32

5.1.7.2 竖向构件地震剪力及百分比 33

5.1.8 变形验算 34

5.1.8.1 普通结构楼层位移指标统计 34

5.1.8.2 普通结构楼层位移指标统计（强刚） 38

5.1.9 舒适度验算 42

5.1.9.1 结构顶点风振加速度 42

5.1.10 抗倾覆和稳定验算 43

5.1.10.1 抗倾覆验算 43

5.1.10.2 整体稳定刚重比验算 43

5.1.10.3 二阶效应系数及内力放大 44

5.1.11 结构分析及设计结果简图 46

5.1.11.1 结构平面简图 46

5.1.11.2 荷载简图 48

5.1.11.3 柱、墙轴压比简图 50

5.2 一榀钢框架计算 51

5.2.1 结构计算简图的确定 51

5.2.1.1 一榀钢框架的选取 51

5.2.2 计算重力荷载代表值 51

5.2.3 横向框架侧移刚度计算 53

5.2.3.1 梁、柱线刚度 53

5.2.3.2 横向框架柱的侧移刚度D值 54

5.2.4 水平地震力作用下的框架位移验算 54

5.2.4.1 横向自振周期的计算 54

5.2.4.2 水平地震作用计算 55

5.2.4.3 水平地震作用下的位移验算 56

5.3 钢柱与基础连接设计与计算 57

5.3.1 设计信息 57

5.3.2 计算分析 57

5.3.2.1 构造方案 57

5.3.2.2 设计参数 57

6 木结构设计 60

6.1 楼板櫊栅验算 60

6.2 屋桁架设计 63

6.2.1 计算简图 63

6.2.2 计算信息 63

6.2.3 计算参数 64

6.2.4 桁架截面强度验算 65

6.2.5挠度验算 67

6.2.6齿板连接设计 67

7 楼梯计算 68

7.1 概述 68

7.2 楼梯设计计算 68

7.2.1 基本资料 68

7.2.2 计算过程 68

8 基础设计 71

8.1 设计信息 71

8.2 独立基础计算 71

8.2.1 计算信息 71

8.2.2 计算参数 72

8.2.3 计算作用在基础底部弯矩值 73

8.2.4 验算地基承载力 73

8.2.5 基础冲切验算 74

8.2.6 基础受剪承载力验算 76

8.2.7 柱下基础的局部受压验算 76

8.2.8 基础受弯计算 76

8.2.9 计算配筋 77

9 施工组织设计 78

9.1 编制说明及依据 78

9.1.1 编制说明 78

9.1.2 编制依据 78

9.2 工程概况及施工条件 78

9.2.1 工程概况 78

9.2.2施工条件 79

9.2.2.1 工程地质条件 79

9.2.2.2 施工现场条件 79

9.3 施工准备工作 79

9.3.1 工程准备 79

9.3.2 技术准备 79

9.3.3 现场施工用水 80

9.3.4 现场施工用电 80

9.3.5临时设施准备 81

9.4 施工部署 81

9.4.1 施工组织机构与管理 81

9.4.2 施工规则 81

9.4.3 施工顺序 81

9.4.4 施工新技术 82

9.4.5 施工平面布置图 82

9.4.6 施工进度计划 82

9.5 主要机械设备的选择 85

9.6 主要施工方法及技术措施 86

9.6.1 测量与放线 86

9.6.2 基础工程 88

9.6.3 钢构件焊接 89

9.6.4 高强度螺栓连接施工 90

9.6.5 钢结构安装工程 91