【正文】 ****大學畢業(yè)設計某高層住宅樓結構設計畢業(yè)設計論文 1 緒論 建設社會主義新農村是目前我國政府提出的促進農村發(fā)展的總的方針。建設社會主義新農村就是要將農村建設成為生產發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)村文明、村容整潔的新農村。建設社會主義新農村包括的著諸多方面的內容總的來說就是對農村進行城鎮(zhèn)化的建設。 最近中央一號文件將村莊規(guī)劃正式納入各級政府的工作范疇，加強村莊規(guī)劃和人居環(huán)境治理。隨著生活水平提高和全面建設小康社會的推進，農民迫切要求改善農村生活環(huán)境和村容村貌。很明顯，基于農村生產生活的具體特點，我們生搬硬套以前城市發(fā)展的模式是行不通的。首先，我們要克服許多以往城市建設中的諸多不合理之處，例如，由于規(guī)劃不到位造成的許多設施建設的不合，對于住宅來講它經歷了從底層到多層再到高層，而且目前隨著城市人口的不斷增加，住宅要往高層方向發(fā)展，在此過程中就會有不少資源浪費，對于新農村的建設中要克服這些不合理之處，減少不必要的浪費。另外，我們要充分考慮到農村居民生產生活的特點，做到以人為本。從以上分析來看，我們進行新農村的建設最好做到一步到位，盡量用最經濟的建筑形式來滿足農村居民生產生活的需要，以免不必要的浪費。 在這次畢業(yè)設計中，在**老師的引導下我們一組對新農村建設比較感興趣的搞了個新農村房屋設計的系列，在我們組內討論中我比較主張新農村房屋建設的一步到位，所以我選擇作鋼結構的高層住宅。隨著我國鋼材產量的不斷增長，其價格也不斷降低，使鋼材大量的用于住宅成為可能。最近幾年，國家一直提倡城市建造鋼結構小高層住宅，當然用在新農村的建設中也未嘗不可。特別是在經濟基礎較好的地區(qū)，建造高層鋼結構住宅也是完全可行的。如僅考慮造價，鋼材比混凝土貴是顯然的，但要真正評判一個結構系統(tǒng)的優(yōu)越性，需全面系統(tǒng)地考慮問題，考察其綜合效益。高層建筑采用鋼結構具有良好的綜合經濟效益和力學性能，其特點主要主要表現在：（1）.鋼結構自重輕。結構自重的降低可以減小地震作用力，進而減少設計內力。此外結構自重的減輕還可以使基礎的造價降低。（2）鋼結構材料強度高。與混凝土結構相比，鋼結構截面積小，從而增加建筑有效使用面積。（3）鋼結構施工速度快。結構施工周期的縮短，可使整個建筑更早投入使用，縮短貸款建設的使用周期，從而減少借貸利息。（4）鋼結構的延性比混凝土的延性好得多，從而鋼結構的抗震性能比鋼筋混凝土結構好。（5）鋼結構的環(huán)保性能比較好。鋼結構為干性施工，可避免混凝土濕性施工造成的環(huán)境污染。鋼結構建筑拆除后，鋼構件或可以直接利用，或經冶煉后在使用，對環(huán)境沒有影響，因此，鋼材也成為綠色建材。從以上的分析來看在農村大量利用鋼材是完全可行的，當然從長遠來看，這也正好本著節(jié)約的原則，不僅節(jié)約了大量的建筑用地，而且可防止大拆大建，加重農民負擔，扎實穩(wěn)步推進農村的整體發(fā)展。 鋼結構住宅雖然擁有許多優(yōu)點，但其本身也存在不少弱點，如防火能力差，易銹蝕等。而在我國，鋼結構住宅畢竟屬于初期發(fā)展階段，仍存在許多問題需要解決，如鋼結構住宅的綜合技術規(guī)范不完善、投資過高、技術含量不高、缺少專業(yè)技術人才等。不過，隨著社會經濟的發(fā)展，科學技術的進步，上述問題的解決指日可待。2 設計資料和結構選料 本工程是位于****市****河的一高層住宅(詳圖見總平面圖)，地上10層，另有小棚一層。H=，L=，B=。建筑類別為二類，耐火及防火等級均為二級。屋面做法為：現澆壓型鋼板現澆混凝土組合的結構層，刷素水泥砂漿一道，20厚1：3水泥砂漿找平，4后高聚物改性瀝青防水涂抹防水層，1：8水泥膨脹珍珠巖找坡，100厚憎水珍珠巖保溫，30厚1：，25厚1：3水泥砂漿結合層，粘貼10厚鋪底缸磚，干水泥擦縫 。樓蓋做法為壓型鋼板混凝土組合樓板結構層，下有隔音低板頂棚，20厚水泥砂漿找平，上鋪磨光花崗石板（在花崗石板背面刷23厚YJ9型建筑粘結劑后粘貼）。外墻采用200厚泰柏板，除衛(wèi)生間和廚房采用100厚泰柏板外其余均采用200厚泰柏板。門窗為塑鋼門窗，室內部分門為木門。 結構設計條件本建筑結構安全等級為二級，使用年限50年，抗震設防類別為丙類,抗震等級為三級，地震基本烈度為6度，抗震分組為第二組，場地類比為Ⅰ類。,。 工程地質概況： ；粉質粘土層厚8—=260kPa；碎石土層（未鉆透），地基承載力fk=300kPa。鋼材選用Q235—B?？蚣芰汉痛瘟哼x用窄翼緣的H型鋼，框架柱選用H型鋼截面。屋蓋和樓蓋均采用YX—70—200—600型壓型鋼板和混凝土組合樓板，混凝土強度等級采用C25?；A混凝土采用C30，鋼筋采用HPB235。3 結構方案根據抗震規(guī)范(GB50011—2001)和鋼結構規(guī)程（JGJ99—98），本地區(qū)抗震設防烈度為6度，抗震設防分類為丙類，處于Ⅰ類場地，故本工程可不計算地震作用，且可不進行罕遇地震作用下的結構計算。地震作用和抗震措施均按6度考慮。本工程的結構類型為鋼結構純框架體系。 高寬比驗算：由JGJ99—98知，6度抗震設防的鋼結構最大高寬比為5，H/B=5，滿足要求。 結構平面布置需滿足L/B=4，并且凹角伸出部分在一個方向的長度遠小于該方向建筑總尺寸的25%，為平面規(guī)則結構；其豎向也為規(guī)則結構，故本工程為規(guī)則結構。基礎采用平板式筏板基礎。4 結構分析模型與計算簡圖本工程L=,B=,為板式樓，根據該結構的平面布置圖,不宜劃分成平面抗側力單元，應采用空間結構計算模型， 由于畢業(yè)設計條件所限，僅取一榀最不利的框架進行計算，其計算簡圖為十一層三跨平面框架。 h=3,(i=2,3,4…11)h=4 框架計算簡圖5 分體系結構設計同樓蓋結構平面布置圖，,；，；,。壓型鋼板采用YX—70—200—600型（鍍鋅Z27,鋼號Q235）, 厚度t=, kN/m2，截面力學特征（1m寬）：全截面慣性矩I=164㎝4/m,斷面W=㎝3/m,有效截面慣性矩Ief=115㎝4/m,Wef=㎝3/m。壓型鋼板上澆90mm厚C25混凝土， kN/m2。 樓蓋截面圖 壓型鋼板組合樓自重 =+24=取施工荷載 kN/m設計值 可變荷載控制的組合 ＋= kN/m永久荷載控制的組合 ＋= kN/m計算寬度取b=1m，樓板最大跨度取l=壓型鋼板沿順肋方向一個波寬（200㎜）的彎矩設計值: M=kNm 壓型鋼板在施工階段的受彎承載力可按強邊（順肋）方向的單向板進行驗算，其受壓部分寬度bc=130mm有效計算寬度be=50t=60mm，取be=60mm計算，而Ws=㎝3/m,滿足要求。壓型鋼板施工階段按單項單跨簡支板驗算剛度，樓板跨度取最大值,則 δ=[δ]= ,滿足要求。壓型鋼板組合樓板 ＋24= kN/m2 素水泥漿一道（厚） 20= kN/m2 20厚1：3水泥砂漿找平 20= kN/m2 4厚高聚物改性瀝青防水涂膜防水層 kN/m2 1：8水泥膨脹珍珠巖找坡2%最薄處40厚 2= kN/m2 100厚憎水膨脹珍珠巖塊保溫層 25= kN/m230厚1：25水泥砂漿Ф4@200雙向配筋，66m分格 25= kN/m2縫寬10，油膏嵌縫4厚高聚物改性瀝青防水卷材防水層（SBS,APP） kN/m225厚1：3水泥砂漿結合層 20= kN/m2粘貼10厚鋪地缸磚（鋪地磚），干水泥擦縫， 21= kN/m236m留10寬縫，1：3石灰砂漿勾縫 小計 kN/m2V型輕鋼龍骨吊頂 kN/m2恒載: kN/m2活載 kN/m2設計值 可變荷載控制的組合 ＋= kN/m2永久荷載控制的組合 ＋= kN/m2 取一個波距的計算寬度kNm kN , 故塑性中和軸在壓型鋼板頂面以上的混凝土中，組合樓板受壓區(qū)高度為故取，則受彎承載力為 故滿足要求。故滿足要求。單元板寬度內截面慣性矩 ，每延米寬度內截面慣性矩 荷載短期效應組合下 荷載長期效應組合下 荷載短期效應組合下的撓度荷載長期效應組合下的撓度 均滿足要求。 故自振頻率滿足要求。 組合樓板的構造要求前面的計算中將組合樓板簡化成剪支板來驗算施工及正常使用過程中的承載力與撓度，但實際上在簡支板的端部肯定受負彎矩的作用，故在此處要按構造配置負彎矩筋以滿足此處的承載力要求。%的要求，配的抗裂鋼筋，一米寬板帶的配筋面積為283的要求，順肋方向抗裂鋼筋的保護層厚度為20。與抗裂鋼筋垂直的分布鋼筋同樣按構造要求，取為。抗裂鋼筋的配置長度從邊緣算起為800，能夠滿足抗裂鋼筋與不小于5根分布鋼筋相交的要求。為阻止壓型鋼板與混凝土之間的滑移，在組合樓板的端部均設栓釘，栓釘應設置在端支座的壓型鋼板凹肋處穿透壓型鋼板，并將栓釘和壓型鋼板均焊于鋼梁翼緣上。栓釘的直徑均取為。在壓型鋼板端部每一個凹肋處設置栓釘，栓釘還應符合下列要求：沿梁軸方向滿足；沿垂直于梁軸方向滿足。次梁截面選用,次梁最大跨度。截面力學特征，自重次梁承受的線荷載為 恒載 活載 標準組合 設計值 可變荷載控制的組合 永久荷載控制的組合 。 按簡支板計算最大彎矩設計值 抗彎強度驗算 抗剪強度驗算，由于型鋼的腹板較厚，不必驗算抗剪強度。將次梁連于主梁的加勁肋上，不必驗算次梁支座處局部承壓強度。全部荷載標準值作用下可變荷載標準值作用下均滿足要求。 樓蓋板的設計樓蓋板的設計資料和施工階段的驗算均同屋蓋板的，不再贅述，下面進行樓蓋板使用階段的驗算。 樓蓋板使用階段的驗算 荷載計算 恒載 磨光花崗石板20厚1:3干硬性水泥砂漿結合層20厚水泥砂漿一道 kN/m2壓型鋼板與混凝土組合樓板 kN/m2 V型輕鋼龍骨吊頂 kN/m2小計 kN/m2活載 kN/m2設計值 可變荷載控制的組合 ＋=永久荷載控制的組合 ＋=取一個波距計算寬度kNm kN , 故塑性中和軸在壓型鋼板頂面以上的混凝土中，組合樓板受壓區(qū)高度為取，則受彎承載力為 故滿足要求。故滿足要求。單元板寬度內截面慣性矩 ，每延米寬度內截面慣性矩