某多高层钢结构住宅毕业设计(含计算书、建筑结构设

I雅居乐多高层钢结构住宅方案设计11.工程概况工程名称：雅居乐多高层钢结构住宅；建设地点：东莞市区某地；工程概况：场地大小为30m×30m，8～12层，建筑总高度不超过40m，室内外高差为0.3m，设计使用年限为50年；基本风压：0=0.8kN/m2，地面粗糙程度为C类；抗震要求：抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为8度，Ⅱ类场地土，设计地震分组为第一组。场地土层情况：表2-1场地土层情况层次层厚（m）层底标高（m）（地面标高±0.00）土体类型土体参数Ⅰ1.00-1.00杂填土Ⅱ2.50-3.50淤泥质土Ⅲ3.00-6.50粉质粘土含水率131%，塑限P18%，液限L37%Ⅳ5.50-12.00粉土孔隙比0.7eⅤ-中密的中砂2.建筑与结构布置3.1.建筑布置3.1.1.首层建筑平面图如下图3-1所示，首层平面设计为大空间的形式，可以用此空间做为店面，即商住两用住宅。中间设计为过道、楼梯和电梯。由过道和墙把首层建筑分开为四个大空间，作为四爿店。由于商业的要求，首层平面将进行比较豪华的装修，例如钢柱将外包为方柱，而墙也做成玻璃幕墙与装饰墙混合的形式。此外，门也将用比较好看的旋转门，以吸引顾客。2图3-1首层建筑平面图3.1.2.标准层平面图如下图3-2所示，标准层平面设计为商品房，以中间两墙为分隔墙，分为四户。朝北两户面积较小，内设一个客厅，四个卧室，两个卫生间，一个厨房，一个阳台（左右侧阳台以一墙分开）。而朝南两户面积较大，内设一个客厅，五个卧室，一个书房，一个厨房，两个卫生间，一个杂物间，一个独立阳台。此外，左右两户为于中间墙对称。3图3-2标准层平面图计算书配套CAD图纸在爱建筑网下载全套毕业设计尽在爱建筑网www.2jianzhu.com3.1.3.顶层平面图如下图3-2所示，顶层设计为空旷的天台，外围有1.2m的女儿墙，屋檐外挑500mm。4图3-3顶层平面图3.1.4.剖面图5图3-4剖面图16图3-4剖面图273.1.5.立面图图3-5南立面图83.2.结构布置如下图3-4所示，结构布置为纯框架结构，主梁与柱刚接，由于建筑设计中布置了许多轻质ALC隔板，为满足结构需要，布置连续次梁。由于结构比较规则，且受力也比较对称，次梁与主梁连接采用刚接方式。图3-4标准层结构布置图图3-5顶层结构布置图93.初步设计4.1.建筑做法屋面做法：压型钢板混凝土组合楼板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，100～140厚（2%找坡）膨胀珍珠岩保温层，八层作法防水层（三毡四油上铺小石子）。墙身做法：外墙采用150mm厚ALC板，分户墙等要加支撑的墙选用混凝土空心小砌块，内隔墙采用100mm厚ALC板，计算自重3/5.6mkN楼盖做法：楼盖采用压型钢板混凝土组合楼板，压型钢板上的混凝土选取100mm。门窗做法：门为木门，自重0.2kN/m2，窗为钢窗玻璃窗，自重0.4kN/m2。4.2.屋盖做法压型钢板采用国产压型钢板YX70-200-600。下面查《建筑结构荷载规范》（GB50009_2001）进行荷载计算。由于屋面为上人的屋面，取标准值为2/0.2mkN。恒荷载标准值20厚水泥混凝土找平2/46.02302.0mkN100～140厚（2%找坡）膨胀珍珠岩2/084.072)16.008.0(mkN八层作法防水层2/4.0mkN100mm厚钢筋混凝土楼板2/5.2251.0mkN20mm厚石灰砂浆抹底2/34.01702.0mkN压型钢板自重2/136.0mkN-------------------------------------------------------------------------------------------------------小计2/92.3mkN荷载设计值2/5.78.270.40.24.192.32.1mkNqg4.3.楼盖做法根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001），民用建筑楼面均布活荷载标准值亦取2/0.2mkN。恒荷载标准值水磨石面层2/65.0mkN20厚水泥混凝土找平2/46.02302.0mkN100mm厚钢筋混凝土楼板2/5.2251.0mkN20mm厚石灰砂浆抹底2/34.01702.0mkN10压型钢板自重2/136.0mkN-------------------------------------------------------------------------------------------------小计2/09.4mkN2/71.70.24.109.42.1mkNqg确定荷载设计值时考虑两种情况：活荷载效应控制和恒荷载效应控制，取大者。故，在此取2/71.7mkNqg。4.4.材料验算查压型钢板规格表，压型钢板强度2/205mmNf，面积21668mmAp，压型钢板自重2/136.0mmkN，464.100cmIef，337.27cmWef，混凝土选用C20，面层自重为2/11.1mkN，重心距底板高度为mm4.41。平均板厚度为：mmmmmmmmmmmm1211000)702)5070(51000100(计算简图：由于施工阶段板块还未拼接完成，故分为一块一块，可视其为结构为简支单向板，而在结构布置中，mml2100max。图4-1计算简图施工阶段：恒载mkNggk/79.3)136.025121.0(2.12.11活载mkNqqk/4.10.14.14.11弯矩mkNlqgM86.21.24.179.3818122max111使用阶段恒载2/91.409.42.1mkNg11活载2/80.20.24.1mkNq弯矩mkNlqgM25.41.280.291.4818122max剪力kNlqgV10.81.280.291.42121max11压型钢板验算（施工阶段）抗弯强度mkNmkNfWMef86.216.52051037.273挠度计算mmlmmIElqgefskk5.10200210020042.91064.1001006.21.280.291.438453845min8544组合板验算（使用阶段）抗弯强度01007041.4128.6()hmm166820535.62()10009.6pccAfxmmhbf组合截面塑性中和轴在压型钢板顶面以上00.8()0.82051668(128.635.62/2)230.3()6.23()pxMfAhkNmkNm斜截面抗剪承载力每个肋平均宽度（50+70）/2＝60（mm）00.70.71.10(560)128.629.7()9.92()tVfbhkNkN4.5.板的设计按弹性设计。计算简图由结构平面布置图知，楼板最长跨度为十四跨，而由于结构力学知识知，在中间跨部分，弯矩基本相等，而图中中间跨的跨度没有很大的变化，故化为五跨的简图来计算。中间跨取最大长度mml1900max。12表4-1五跨计算表VblBclVdlVelVbrBcrVdrVer-0.61-0.47-0.5-0.5260.5260.50.4740.606-0.550.013-0.5-0.0130.0130.5-0.0130.5530.447-0.45-0.1050.3940.3940.1-0.085-0.053-0.04-0.04-0.053MfVaVf
0.0780.0330.046-0.105-0.079-0.08荷载图跨内最大弯矩支座弯矩剪力M1M2M3MbMcMd由表知，最大内力如下：2/91.409.42.1mkNg，2/8.20.24.1mkNq弯矩mkNqlglM39.29.18.21.09.191.4078.01.0078.022221mkNqlglMb40.29.18.2053.09.191.4105.0053.0105.02222剪力kNqlglMb05.69.18.2447.09.191.4394.0447.0394.04.6.次梁的设计内隔墙采用100mm厚ALC板，计算自重3/5.6mkN，即化为线性均布荷载为mkN/95.1100.0000.35.6，暂不考虑次梁自重。4.6.1.荷载设计值恒荷载设计值：板传来恒荷载mkN/31.101.22.109.4ALC板自重mkN/95.1100.0000.35.6-------------------------------------------------------------------------------------------------小计mkN/26.12活荷载设计值mkN/88.51.28.2134.6.2.计算简图由于跨度变化比较大，不应采用等跨度连续梁，但为方便手算，取最长跨度3.3m作为等跨连续梁进行手算。计算简图如下：图4-2恒载标准值分布图图4-3活载标准值分布图弯矩mkNlqgM4.153.3)88.526.12(078.0)(078.0221mkNlqgMb7.203.3)88.526.12(105.0)(105.022剪力kNlqgMb6.233.3)88.526.12(394.0)(394.04.6.3.最不利荷载当考虑最不利荷载时，如下组合可得到最大正弯矩、最小负弯矩和最大剪力：4.6.3.1.最大正弯矩：图4-4最大正弯矩分布图mkNqlglM82.163.388.5100.03.326.12078.0100.0078.02222max正，4.6.3.2.最大支座负弯矩和最大剪力：14图4-4最大支座负弯矩和最大剪力分布图mkNqlglM64.213.388.5119.03.326.12105.0119.0105.02222max负，kNqlglV55.363.388.5620.03.326.12606.0620.0606.0max考虑到内力组合时梁的最不利内力组合多是：恒荷载+活荷载+风荷载，将计算弯矩乘上1.2的放大系数，可得36max4.1207812150.11064.212.1mmfMWfWMxnxnxxx＝，可选用96100150HM，3334.120781140000140Wmmmmcmnx，理论重量为mkg/4.21，化为线性荷载为：mkN/21.010008.94.21，此时，恒荷载设计值为：mkN/47.1221.026.12。验算最大负弯矩：mkNqlglM88.213.388.5119.03.347.12105.0119.0105.02222max负，而336max13600093.1221202150.11088.212.1mmmmfMWxnx＝满足要求。4.7.主梁的设计4.7.1.材料选用本结构选用○5轴框架进行截面初步设计，对于梁选用Q235钢材，柱子选用Q345钢材。4.7.2.力的传递由于次梁承受了板传来的荷载，主梁主要承受次梁的荷载，而次梁的荷载主要为集中力。4.7.2.1.恒荷载标准值次梁传来的恒载kN56.403.326.12次梁自重kN76.03.323.0-------------------------------------------------------------------------------------------------小计kN32.4176.056.40图4-5次梁截面154.7.2.2.活荷载标准值