大学毕业论文-—土木工程呼市药业有限责任公司药品仓库.doc

内蒙古科技大学毕业设计说明书

内蒙古科技大学
本科生毕业设计说明书（毕业论文）

题 目：呼市药业有限责任公司
药品仓库

166

摘 要
本设计以呼和浩特市药业有限责任公司药品仓库为例阐明了框架结构设计的一般过程，以单体结构的设计阐述了框架结构设计的步骤，通过这些设计，使零散的理论知识系统化，同时还掌握了结构设计的内容，为日后就业奠定了扎实的基础。
建筑设计以安全、适用、经济、美观为总体设计要求，建筑平面简洁、明快、体现时代特征，结构方案合理，体系选择得当、技术先进、便于施工，装饰简洁、适用、经济。功能综合，分仓库区和办公区，采用大开间的形式为使用者设计一定的空间作为分割功能区之用。
本设计主要进行了结构方案中横向框架⑤轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法计算出自震周期，然后根据底部剪力法计算水平地震荷载作用，求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力和位移）。然后计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，找出最不利的一组或几组内力组合。 然后选取最安全的结果验算构件截面并绘施工图。
关键词：多高层建筑、框架结构设计、抗震设计

Abstract
This design had expounded take the Huhhot Pharmaceutical industry Limited liability company drugs warehouse as the example the portal frame construction design general process, elaborated by the monomer structure design the portal frame construction design step, through these designs, causes the scattered theory knowledge systematization, meanwhile has grasped the structural design content, for will get employed in the future has laid the solid foundation.
The architectural design take the security, is suitable, economically, artisticly as the system design request, the construction plane succinct, sprightly, manifests the time characteristic, the structure plan is reasonable, the system choice appropriate, technological advance, is advantageous for the construction, the decoration succinctly, is suitable, the economy.The function is comprehensive, is divided the warehouse district and office district, uses the great standard width the form to design certain space for the user using of as the division function area.
This design has mainly carried on in the structure plan the crosswise frame⑤Axis frame earthquake resistance design.After determination frame layout, has first carried on the load generation of tabular value computation, then stems from using the apex deflection method computation shakes the cycle, then acts according to the base shearing force law computation horizontal earthquake load function, extracts under the horizontal load function the structure endogenic force (bending moment, shearing force, axle strength and displacement). Then the computation vertical load (dead load and live load) under the function structure endogenic force, discovers most disadvantageous group of or a several group of endogenic force combination. Then selects the safest result checking calculation component section and draws the construction drawing.
Keywords：High-rise construction, Portal frame construction design, Earthquake resistance design

目 录
摘 要 I
Abstract II
前 言 1
第一章 设计资料 2
1.1 工程概况 2
1.2 设计原始资料 2
1.3 设计任务要求 3
1.3.1 建筑设计任务 3
1.3.2 结构设计任务 3
1.4 翻译一篇专业外语 4
1.5 参考文献 4
第二章 建筑设计 6
2.1 建筑平面设计 6
2.1.1 仓库平面形式的选择 6
2.1.2 仓库辅助构件设计 6
2.1.3 办公区的设计 6
2.1.4 建筑平面组合设计 7
2.2 建筑立面设计 7
2.2.1 建筑功能要求和建筑类型特征 7
2.2.2 结合材料性能、结构构造和施工技术的特点 7
2.2.3 掌握建筑标准和相应的经济指标 7
2.2.4 适应环境和建筑规划的群体布置 8
2.3 建筑剖面设计 8
2.3.1 房间的剖面设计 8
2.3.2 仓库各部分高度确定 8
2.3.3 仓库剖面组合 8
2.4承重结构及维护构件的选择与布置 8
第三章 结构计算 10
3.1 结构方案的布置 10
3.1.1 柱网布置 10
3.1.2 结构形式选择及框架承重方案选择 10
3.1.3 楼板形式选择 11
3.1.4 基础 11
3.1.5 屋面系统 11
3.1.6 围护结构体系 12
3.1.7 各层结构平面布置 12
3.2 材料选择 13
3.2.1 钢材种类 13
3.2.2 材料连接 14
3.3 荷载计算 14
3.3.1 恒载标准值 14
3.3.2 活载标准值 14
3.3.3 风压标准值 14
3.3.4 雪荷载标准值 14
3.3.5 地震作用 15
3.4 截面初选 16
3.4.1 框架梁 16
3.4.2 次梁 17
3.4.3 框架柱 17
3.5 水平地震作用下的结构侧移计算 17
3.5.1 重力荷载代表值的计算 17
3.5.2 梁、柱线刚度计算 19
3.5.3 楼层剪力及位移计算 23
3.6 风荷载作用下侧移计算 23
3.7 组合楼板设计 24
3.7.1 设计资料 24
3.7.2 荷载与内力计算 25
3.7.3 压型钢板验算(施工阶段) 26
3.7.4 组合板验算(使用阶段) 27
3.7.5 斜截面抗剪验算 27
3.7.6 支座负弯矩配筋计算 27
3.7.7 挠度验算 28
3.7.8 自振频率验算 29
3.8 组合次梁设计 29
3.8.1 截面特性计算 29
3.8.2 施工阶段组合梁计算 32
3.8.3 使用阶段组合梁计算 33
3.9 檩条的设计 35
3.10 墙架的设计 42
3.11 内力计算 46
3.12 内力组合 46
3.13 结构构件验算 55
3.13.1 框架柱 55
3.13.2 框架梁 57
3.14 框架节点设计 59
3.14.1 主梁与柱栓焊连接设计 59
3.14.2 次梁与主梁铰接设计 63
3.14.3 柱脚设计 65
3.15 基础设计 67
3.15.1 设计资料 67
3.15.2 设计步骤 68
3.16 楼梯设计 71
第四章 外文翻译 79
4.1 科技资料原文 79
4.2 原文翻译 82
第五章 PKPM程序计算 88
5.1 PK程序计算结果 88
5.2 机算与手算结果对比 163
参考文献 164
设计体会和致谢 165

前 言
毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。
本设计题目为：呼市药业有限责任公司药品仓库设计。在毕业设计前期，我温习了《结构力学》、《钢结构设计原理》、《建筑结构抗震设计》等知识，并借阅了《建筑抗震设计规范》、《钢结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》等。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑和结构设计。在毕业设计后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了设计任务，在此表示衷心的感谢。
毕业设计的半年里，在指导老师的帮助和指导下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、技术规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Word、Excel等软件的使用。在绘图时熟练掌握了AutoCAD、PKPM等绘图软件的使用，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。
设计包括四大部分，㈠建筑设计、㈡结构设计、㈢PKPM程序计算、(四)外文翻译。本设计在设计老师的帮助和指导下完成，广泛查阅资料，疑难问题及时向老师请教，通过这次设计，使我得到了相当大的收获，但由于个人水平有限，设计中难免出现的漏洞和错误，希望各位老师给予批评指教，我会总结经验教训，向您交上一份合格的答卷！

2007年6月8日

第一章 设计资料
1.1工程概况
本工程为呼市药业有限责任公司药品仓库，结构承重体系采用钢柱及钢梁组成的钢框架，基础采用钢筋混凝土独立基础，围护结构采用冷弯薄壁型钢檩条和压型钢板。见平面示意图（附图一）。
1.2设计原始资料
1. 气象资料：
冬季室外温度：-30.4 年平均降雨日数：91.3天
日最大降雨量：100.8毫米/天 月最大降雨量：229.2毫米
年最大降雨量：678.4毫米 主导风向：冬季北风，夏季东南风
最大风速：25米/秒 最大积雪深度：210毫米
基本风压：0.55kN/m2 基本雪压：0.30 kN/m2
2. 水文地质资料：最高地下水位-9m，土壤冻结深度：-1.5m。
3. 抗震设防烈度：8度，设计基本加速度为0.2g。
4. 设计其它资料
仓库共三层，建筑面积在6000左右，层高在3.9~4.5m之间。
仓库为全封闭，采光面积比为1/6~1/8。
仓库楼面活荷载6，办公楼面活荷载2，屋面活荷载0.30。
仓库设大门两个（，为宽高），大门上设有雨蓬。
仓库内有办公室(每层均设)，建筑面积在90~110。
仓库内设有提升机两部，预留井道（净尺寸3.6m2.4m）。
仓库内设有楼梯三部，楼梯间尺寸自定。
仓库内部每层均设带前室的男、女卫生间（两个蹲位即可）。
1.3 设计任务要求
完成建筑设计和结构设计，达到施工图设计要求。
1.3.1 建筑设计任务
1. 建筑设计说明书一份
设计任务简介，平、立、剖面建筑设计说明，承重结构及围护构件的选择和布置，建筑构造说明。
2. 完成工作量 （图纸3~4张A1）
设计总说明
建筑各层平面图及立面图
建筑剖面图及节点大样图
1.3.2 结构设计任务
1. 结构计算书一份
结构方案的选择，承重构件（包括钢框架、屋面板、檩条、楼板、楼梯及基础）的计算及选型说明。
2. 结构计算内容
厂房荷载计算及荷载组合
楼板的内力计算及截面设计
钢框架的内力计算及截面设计
檩条及墙架梁的截面设计
楼梯结构计算
基础计算
采用PKPM中STS程序计算钢框架内力，并与手算结果进行比较
3. 完成工作量 （图纸5~6张A1）
钢框架施工图
楼板施工图
楼梯施工图
基础施工图
屋面结构施工图
墙面结构施工图
节点详图
1.4 翻译一篇专业外语
1.5 参考文献
《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）
《钢结构设计规范》（GB50017－2003）
《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
《冷弯薄壁钢结构技术规范》（GB50018—2002）
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
《钢结构设计手册》（第三版）
《建筑结构通用图集05J》
《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）
《房屋建筑学》
《钢筋混凝土结构设计手册》

附图一

第二章 建筑设计

2.1 建筑平面设计
2.1.1 仓库平面形式的选择
本工程建筑平面形式采用矩形，由于矩形平面简单，墙身平直，便于仓库中货物的布置和运输，使用上能充分利用面积并有较大的灵活性；同时结构简单，施工方便，房间开间及进深易于统一调整，有利于平面组合且在满足采光前提下适当增加建筑的宽度，更能达到经济美观的效果。
2.1.2 仓库辅助构件设计
1. 仓库在西南主干道方向各设一个大门（，宽高），靠近大门设楼梯、电梯，便于货物运输。开窗满足采光面积比1/6~1/8的范围，且相对统一。
2. 电梯的平面设计主要是选择电梯的种类和主参数，确定数量、位置及布置方式。本工程主要是用于垂直方向运输货物，电梯数量按要求设两台，位置布置在仓库大门主入口附近，且与楼梯相邻，电梯门以便于运货方向开启，具体方向见建筑平面图。
3. 外墙散水坡度i=5%，宽900mm，大门入口的坡道宽度i=5%，宽为3000mm。
4. 室内外高差为150mm，室外地面标高为-150mm，在仓库的外围以上1.2m范围内为砖砌墙体，兼作窗台并支撑墙板。
2.1.3 办公区的设计
办公区设门厅、走廊、独立的楼梯和大门主要考虑方便办公和安全疏散。
1. 门厅是办公区的主要出入口处内外过渡的空间，也是供建筑物内部各部分联系的交通中心，因此要满足导向明确、交通流线简捷通畅，避免人流干扰；满足良好的天然采光，适宜的空间比例及疏散安全的要求。
2. 走廊满足《建筑防火设计规范》GB50045-2001中规定，三层防火等级为二级的建筑物走廊最小净跨度1000mm，若考虑中间走廊净宽不小于2100mm..走廊从房间门口或疏散楼梯的最大距离不超过35m。
3. 办公室内每层均设带前室的男女卫生间（两个蹲位），厕所的平面尺寸根据卫生设备的尺寸按人体活动所需尺寸确定，男卫平面尺寸,女卫平面尺寸，盥洗池的卫生设备、数量按建筑标准和使用人数确定。
4. 楼梯选用双跑平行楼梯，开敞式楼梯间。作为日常主要交通用的楼梯及疏散楼梯，楼梯净宽一般不小于1100mm,(两股人流)。楼梯的位置考虑到交通流线和防火疏散，设在主要出入口附近。
2.1.4 建筑平面组合设计
1. 该仓库中办公区较小并位于主干道一侧，方便办公且不影响货物运输。仓库与办公室之间既要求联系方便，又要避免干扰，因此要在办公区与仓库区之间设小门、窗，使办公区与仓库区既联系紧密，又形成一个相对独立的办公场所。
2. 办公区内设卫生间主要供内部工作人员使用，所以尽量布置在靠内的比较隐蔽的位置，避免公众人流穿越而影响内部工作。
3. 框架结构对建筑平面组合限制较少，各部分空间大小和平面布置可按功能特点作不同处理，立面开窗比较灵活，但各部分空间形式和平面尺寸应尽量与柱网排列形式和尺寸协调。
2.2 建筑立面设计
2.2.1 建筑功能要求和建筑类型特征
不同功能要求的建筑类型，具有不同的空间组合特点，房屋的外部形象也相应表现这类建筑类型的特点。该仓库的采光要求较高，运送货物量大，立面形成高大明快、成组排列的窗户和宽敞的入口。
2.2.2 结合材料性能、结构构造和施工技术的特点
建筑物的体型、立面和所选用材料、选用的结构系统以及采用的施工技术、构造措施关系极为密切。该仓库为钢框架结构，由于墙体只起围护作用，立面上开窗具有很大的灵活性，建筑物外纵墙的柱间可开设较大窗户，使房屋底层有可能采用灵活、开敞的布置方式，以取得室内外空间相互渗透的效果。外围护彩钢墙板采用大面上色彩的对比，使建筑体型和立面更趋简洁、新颖，显示出工业化生产工艺的特点。
2.2.3掌握建筑标准和相应的经济指标
建筑体型和立面设计，应遵循设计方针政策，根据房间的使用性质和规模，严格掌握国家规定的建筑标准和相应的经济指标。门窗尺寸应满足《建筑统一模数制》。仓库建筑外形设计，应该在合理满足使用要求的前提下，用较少的投资建造简洁、明朗、朴素、大方以及和周围环境相协调的建筑物。
2.2.4 适应环境和建筑规划的群体布置
在综合考虑建筑物受所在地区的气候、地形、道路以及绿化的环境的基础上，进行建筑体型和立面设计。如考虑阳光辐射和房屋通风的要求，建筑物所在地和周围道路相对范围的不同，来决定建筑物的朝向，门窗的设置位置、开启方向。
2.3 建筑剖面设计
2.3.1 房间的剖面设计
该仓库剖面形状采用矩形，不仅能满足房间普通功能要求，而且具有结构布置简单、施工方便、节省空间的的特点。
2.3.2 仓库各部分高度确定
1. 仓库面积较大且内部要有足够的空间采光、通风，因此房间净高不宜太低。
2. 仓库的层高除满足设计资料要求外，还应符合《建筑模数协调统一标准》要求，底层层高较大选4.5m,可满足小型货运车辆的行驶。2~3层高选4.2m。
3. 窗台高度结合采光、窗面积进行选择，底层窗台高1200mm，2~3层窗台高900mm，卫生间窗台高度可适当提高，取1800mm。
4. 门的高度及门洞口高度，以符合3M模数制数列，连接室内外的门高度均取2.7m，室内办公室门高度取2.4m，卫生间门高度取2.1m。
5. 为了防止雨水倒灌及墙身受潮，保证室内地面干燥，室内外地面之间有一定的高差。本工程室内外高差值根据通行、防水和防潮的要求，建筑物沉降量、建筑物使用性质和建筑标准、地形条件等因素，取150mm，即室外标高为-0.150mm。
2.3.3 仓库剖面组合
该仓库剖面组合形式采用叠加组合，每层内各房间的高度相同，各层之间层高可不同，各层的房间纵横墙、楼梯、卫生间等上下对应叠加，这种组合使用方便，结构处理简单。
2.4 承重结构及维护构件的选择与布置
1. 该仓库采用钢框架，框架钢梁、钢柱为主要承重构架。外围护墙考虑冬季保温要求，除底层以下为370mm厚砖墙外，其余均采用100mm厚彩色钢板夹聚苯乙烯夹芯板。内隔墙也采用100mm厚彩色钢板夹聚苯乙烯夹芯板。
2. 楼板采用压型钢板组合楼板，面层根据《楼地面建筑构造》01J304，卫生间选陶瓷锦砖楼地面，办公区选现制水磨石楼地面，其余仓库地面均为细石混凝土楼地面，具体做法详见图
3. 屋面采用夹芯保温板，其外形采用波纹式板，芯材为聚苯乙烯板，板与檩条的连接采用隐藏式。
4. 屋顶排水采用双坡屋顶（屋面坡度为5%）屋面采用有组织外天沟的排水方案。由于该地区年降雨量678.4mm900mm，每一直径为100mm的雨水管可排集水面积200m2的雨水且雨水管间距不宜超过18m，以防垫置纵坡过厚而增加屋顶或天沟荷载。本工程雨水管布置见建施-07中排水图。
5. 本工程楼梯均采用现场组装钢楼梯，楼梯材料采用Q235B。

第三章 结构计算

3.1结构方案的布置
3.1.1 柱网布置
柱网尺寸首先应最大限度的满足建筑使用功能的要求，然后根据造价最省的原则，充分考虑加工、安装条件等因素综合确定。由于钢结构承载能力高而质量轻，与钢筋混凝土结构相比，钢结构应采用较大柱网尺寸，在节约造价的同时提高房屋的利用率。综合考虑以上条件，柱网尺寸取或。具体尺寸见柱网布置图3.1

图3.1 柱网布置图

3.1.2 结构形式选择及框架承重方案选择
建筑物的结构形式应满足传力可靠，受力合理的要求。对多层钢结构建筑，可采用纯钢框架形式，框架双向刚性连接。如果结构刚度要求较高，纯框架难以满足要求，可采用支撑框架形式（如高烈度地区抗震侧移要求）。由于本工程位于8度抗震设防地区，结构只有3层，高度只有14.3m（含屋脊），结构形式又比较规则，结构刚度要求不太高，纯框架形式很容易满足，经济性能优于框架支撑体系（应通过方案设计进行比较），故优先采用纯框架结构形式，当侧移要求不满足时考虑框架支撑体系。
框架结构承重方案的选择：竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本仓库框架的承重方案为纵横向框架承重方案。
3.1.3 楼板形式选择
楼板的方案选择首先要满足建筑设计要求、自重小和便于施工的原则，还要保证楼盖有足够的刚度。常见形式有钢筋混凝土现浇楼板、预制楼板等。目前多、高层钢结构房屋的楼板多采用压型钢板组合楼板，具有结构性能好，施工方便等特点。根据压型钢板对组合楼板承载力的贡献，楼板可分为组合型和非组合型两种。前者压型钢板兼起配筋作用或全部代替楼板的受拉钢筋；后者受拉区应配置能承受全部拉力的受拉钢筋。除此之外，在楼板支座处应根据计算要求配置负弯矩钢筋，同时，板中还要按构造配置分布钢筋以满足抗裂要求。
组合楼板要进行施工阶段和使用阶段的计算。对施工阶段，压型钢板应进行强度和变形验算。为加快施工进度，一般不设临时支撑体系，此时压型钢板的跨度不宜过大（否则需要较厚的压型钢板，经济性能差），其跨度一般在2~3m之间。在使用阶段，对于非组合型，设计计算与现浇钢筋混凝土楼板一样；对于组合型，按压型钢板和混凝土板共同受力计算。
对于非组合型楼板，无需进行楼板防火处理；对于组合型楼板，必须进行防火处理。由于钢材造价高，考虑到节约钢材。因此本工程中楼板采用组合楼板。
3.1.4 基础
由于柱脚处荷载较小，地基条件较好，故考虑采用独立基础。阶梯形的刚性独立基础为主要的选择形式。在刚性角的范围内确定台阶高度尺寸，垫层采用C10素混凝土厚度为100mm，基础混凝土标号不小于C20，构造钢筋直径不小于10mm，间距150~200mm。
3.1.5 屋面系统
1. 屋面板
屋面板选用双层压型钢板内夹聚苯保温板的轻型屋面结构，其具有轻质、高强、美观、耐用、覆盖面积较大、用料省、连接简单、施工方便、利于工业化生产，而且抗震、防火、可满足不同尺寸的要求。压型钢板间的搭接所用紧固件设于波峰之上，横向搭接与主导风向一致，且采用错缝铺法，一般错开1~2波即可，以免重叠搭接。
2. 檩条
在该屋面体系中，选用卷边C形冷弯薄壁型钢檩条，跨度6.6m或8.4m，高度取跨度的1/35~1/50，初选截面为C2207520,最后由计算确定截面尺寸。
(1) 檩距取为1.5m，檩条的布置使腹板垂直屋面坡面，对槽钢檩条，宜将上翼缘卷边朝向屋脊方向，以减小屋面荷载偏心而引起的扭矩，宜采用双脊檩条方案。
(2) 檩条的连接，与屋面应有可靠连接，以保证屋面能起阻止檩条侧向失稳和扭转，与压型钢板屋面连接，宜采用带橡胶垫圈的自攻螺钉，与斜主梁的连接设置角钢檩托，以防止檩条在支座处的扭转变形和倾覆，檩条端部与檩托的连接螺栓不少于2个，并沿檩条高度方向设置。
(3)拉条的设置
为减少檩条在安装和使用阶段的侧向变形和扭转，保证其整体性而设置拉条，作为侧向支撑点。按规范跨度6m，在檩跨三分点处各设一道拉条。
3.1.6 围护结构体系
1. 砖墙
墙面标高1.2m以下采用370mm砖墙，作为窗户下窗台和上部墙板的支撑段，同时也对地下潮气的上升起到一定的阻止作用，使墙板和柱免受腐蚀。
2. 压型钢板墙
墙面标高1.2m以上的所有围护构件均采用彩色夹芯保温压型钢板，根据门窗尺寸和墙架间距选用合适的压型钢板来满足轻质、美观、耐用、保温、施工简便、抗震、防火等方面的要求。
3. 墙架
墙架的截面形式选为冷弯薄壁C型钢，跨度同柱距选为8.4m。开口方向参见墙架布置图。在墙梁的跨中设两道拉条，作为墙梁的竖向支撑。在檐口处两相邻的墙梁间设斜拉条将其以下的拉条所受的拉力传于柱。墙板与墙梁的连接采用自攻螺丝，对于单侧挂板的墙梁，板的自重会对墙梁产生偏心，为消除偏心的作用，拉条连接在挂板的一侧1/3板与柱间距处，拉条直径为8~12mm。
3.1.7 各层结构平面布置
本工程平面为较宽敞的矩形，且水平和竖向均为规则布置，没有大的刚度突变，可采用纵横向承重方案。为加快施工进度，楼板施工时压型钢板下不设临时支撑，因此楼板跨度（次梁间距）不宜过大，就工字钢而言，主梁经济跨度6~12m，次梁经济跨度4~6m，组合楼板跨度1.5~4.0m，经济跨度2.0~3.0m，取2.4m，同时结合建筑使用功能要求进行次梁布置。结构平面布置图见图3.2。

图3.2 结构平面布置图
3.2 材料选择
3.2.1 钢材种类
钢结构所用的钢材主要有两个种类，即碳素结构钢和低合金高强度结构钢。在本设计中选用碳素结构钢作为结构构件的主要用钢。
钢材强度主要由其中碳元素含量的多少来决定，对建筑结构用钢而言，在满足强度的前提下，还要具有一定的塑性和韧性和良好的加工性能，随着含碳量的增加，碳素钢的强度也在提高，而塑性和韧性却在降低。在由Q195到Q275的所有碳素结构钢的牌号中，且综合考虑结构和构件的重要性，荷载性质，连接方法，工作条件等方面，Q235钢是较理想的钢号。
钢结构的元件是型钢及钢板，在本设计中钢框架结构用钢结构体系中，首选型钢，其次为焊接钢板制作构件，考虑到框架梁柱截面不大，故选用型钢表中的H型钢，其余的小柱、檩条、墙架、小梁、材板均可直接选用热轧型钢、冷弯薄壁型钢和热轧钢板，这样可以减少制作工作量，提高工业化水平，加快施工进度，进而降低工程造价。
本设计中的框架结构仓库用钢的主要牌号是Q235钢，依据所处的不同环境和所承受的荷载效用以及结构的重要性，采用不同的质量等级，同时也具备不同的保证项目。
3.2.2 材料连接
在本设计中所涉及的所有连接用钢材，如焊条，螺栓的钢材应与主体金属的强度相适应。当采用手工电弧焊，焊条选用E43系列焊条，连接螺栓分为普通螺栓和高强度螺栓两种。梁柱节点、梁拼接点所用螺栓一律为高强度摩擦型连接，其余为普通螺栓连接。初步确定高强度螺栓为10.9级，柱脚与基础的刚性连接采用锚栓，锚栓钢号也为Q235。
3.3 荷载计算
3.3.1 恒载标准值
屋面：压型钢板（二层含80mm厚保温层） 0.30
檩条（包括拉条） 0.05
合计： 0.30
楼面：1.仓库
C20细石砼40厚，表面撒1：1水泥沙子随打随抹光 1.0
水泥沙浆一道（内掺建筑胶）
100厚C25钢筋砼板 250.10=2.50
0.8厚压型钢板 0.12
合计： 3.62
2.办公室
1：2.5水泥彩色石子地面10厚，表面抹光打蜡
1：3水泥沙浆结合层20厚 0.65
水泥浆一道（内掺建筑胶）
100厚C25钢筋混凝土板 250.10=2.50
0.8厚压型钢板 0.12
合计： 3.27
3.卫生间
陶瓷锦砖5厚铺实拍平，干水泥擦缝 0.12
1:3干性水泥沙浆结合层30厚表面撒水泥粉 200.03=0.60
聚氨酯防水层1.5厚
1：3水泥沙浆或细石砼找坡层最薄处20厚抹平 200.03=0.60
100厚C25钢筋混凝土板 250.10=2.50
0.8厚压型钢板 0.12
合计： 3.94
内墙：彩色钢板夹聚苯乙烯保温板 0.15
外墙：1.200m以下370厚砖墙 180.37=6.66
1.200m以上彩色钢板夹聚苯乙烯保温板 0.15
3.3.2 活载标准值
屋面： 0.30
仓库楼面： 6
办公区楼面： 2
3.3.3 风压标准值
基本风压：
风荷载体型系数：
风压高度系数：按统一高度12.9m计，地面粗糙度类别：B类，查《建筑结构荷载规范》表7.2.1取值
风震系数：房屋高度为超过30m，
风荷载标准值：
3.3.4 雪荷载标准值：
雪荷载不与活荷载同时组合，取其中的最不利组合，本工程中屋面活载与雪荷载相同，组合时取0.30。
3.3.5 地震作用
本工程设防烈度为8度（基本地震加速度为0.20g），设计地震分组为第一组。由于一般房屋的破坏主要是由水平地震作用引起，如果离震中较远则竖向震动不大，而且房屋抵抗竖向力的安全储备较大。该仓库质量、刚度均匀，抗侧力体系平面布置规则，具有良好的整体性，且不属于8度和9度的大跨度屋盖，长悬臂结构，烟囱及类似高耸结构和设防烈度为9度时的高层建筑，因此设计中仅考虑水平地震作用。
3.4 截面初选
工字梁截面高而窄，在主轴平面内截面模量较大，楼板可视为刚性铺板，没有整体稳定问题，截面只需满足强度、刚度和局部稳定性问题的要求。故本工程的主次梁截面均采用工字型截面，并优先选用窄翼缘H型钢（HN系列），其经济性较好。
对于一般的民用建筑，如果采用热轧或焊接H型钢，初始梁高可根据荷载条件取跨度的，而梁的翼缘宽度可取梁高的。
柱的截面可根据工程经验估计。无工程经验时。可通过预先假定柱子长细比的方法来实现。设计时可以先估算柱在竖向荷载作用下的轴力，以1.2作为设计轴力按轴心受压构件来确定框架柱的初选截面，即如果,取；如果1.2的值在3000～3500之间，可假定。对于地震区的多层建筑，还应满足相应抗震设防烈度下的长细比限值的要求。假定了柱的长细比后，可以根据各种截面回转半径的近似值，确定截面的轮廓尺寸和截面面积。由于没有考虑水平荷载产生的轴力，按这种方法确定的截面可能偏小，可在进一步的计算中调整。
3.4.1 框架梁
(1) 8.4m跨度梁高 取600mm
翼缘宽 取200mm
(2) 7.2m跨度梁高 取600mm
翼缘宽 取600mm
(3) 6.6m跨度梁高 取450mm
翼缘宽 取175mm
对于8400mm和7200mm跨长的框架梁选 质量：106， 对于6600mm跨长的框架梁选 质量：76.5。
3.4.2 次梁
6.6米跨度梁高 取350mm
8.4米跨度梁高 取450m
翼缘宽 取200mm
翼缘宽 取175mm
对于8400mm跨长的次梁选 ，质量：76.5；对于6600mm的次梁取，质量：50。
3.4.3 框架柱
多层钢结构的柱子也常用H型钢截面，不过一般应选择宽翼缘系列，以保证弱轴方向的抗弯能力。本工程初选主截面均为，质量：172。
3.5 水平地震作用下的结构侧移计算
3.5.1 重力荷载代表值的计算
1. 恒载
(1)板： 仓 库
（7.22-0.3）] 3.62=6329.5kN
办公区 [（6.6+8.4-3.663+0.4+0.2）（7.22+0.2）] 3.27
=744.78kN
卫生间 3.96.63.94=101.42kN
合 计： 7175.7kN
屋面：（5%坡度可忽略）
（55.2+0.8）（36+0.8）0.35=721.28kN
(2)梁: 框架梁 （8.4 56+7.268）1069.8+6.6176.5
9.8=620.33kN
次 梁 （8.4224+8.4）76.59.8+（6.62+7.22）
509.8=367.38kN
(3)柱： 底 层 48