2009届优秀毕业设计（论文）摘要1
高层钢结构住宅设计
学院：建筑与土木工程学院专业班级：土木0505班
姓名：李瑞锋指导教师：雷宏刚高宇波
摘要：本次毕业设计的题目是：高层钢结构住宅，分建筑设计和结构设计两部分内容。
工程概况：地上十四层，层高2.8米。地下一层为停车场，层高为3.3米。场地面积
4995平方米，建筑面积17176.23平方米，设计资料如下：抗震烈度为8度，设计分组为第二组，基本风压0.4KN/㎡，地面粗糙度为C类。
根据房屋使用功能及建筑设计的要求，结构体系为钢框架-支撑体系，充分发挥钢结
构特性。框架梁为H型钢截面。框架柱采用带悬臂梁段的柱单元，与框架梁刚接。框架梁与框架柱的拼接均采用栓焊混接，翼缘为完全焊透的坡口对接焊缝焊接，腹板采用高强度螺栓连接。柱分单元运输。楼板采用压型钢板组合楼板，其上浇注70厚C20混凝土，柱脚采用埋入式柱脚，柱下为筏形基础。
关键词：高层钢结构住宅；钢框架-支撑体系；压型钢板组合楼板筏形基础
The Design of the Residential High-rise Stell Structure
AbstractThe graduation project is entitled: residential high-rise steel structure, at the architectural design and structural design of the contents of two parts.
Project Overview: 14 on the ground floor, 2.8 meters height.Underground parking floors, floor 3.3 meters high.A site area of 4995 square meters, construction area of 17176.23 square meters, the design is as follows: seismic intensity of 8 degrees, the design division for the second group, the basic wind preure 0.4KN / ㎡, ground roughne for the C category.
According to the Housing function and use the requirements of architectural design, structural steel frame systemsupport system；
preure plate combination of floor Raft foundation
一、建筑设计
1．总平面布置，须考虑居住的外部环境设计，考虑绿化、庭院、景观、交通、停车、户外交往空间等设计因素。此设计总体布局为两座高层住宅均布置在规划场地北部，南部为运动场所和花
2高层钢结构住宅设计
园，小区在南部设置1个入口，北部设置1个出口， 场地周边布置景观绿化，营造出美观、舒适的生活空间。
2．本住宅主要设置为3个套型，套型比为2：2：1，以中套为主，辅以大套和小套。各套独门独户，并设有卧室、厨房、卫生间及储藏空间等，住宅的平面及空间设计比较紧凑，以多种形式的空间组合方式来满足不同的生活要求，立面及造型处理规则传统，力求创造亲切、和谐的人居环境和住区形象。
3．住宅的平面及空间设计要紧凑合理，通过多种形式的空间组合方式，满足不同的生活要求。
4．立面及造型处理应符合居住区的特点，创造亲切、和谐的人居环境和住区形象。
(1) 建筑造型设计
住宅是居民生活、休息的场所。与人们的生活息息相关的不仅是住宅的使用功能，其美观问题也是住宅设计的一个重要方面，尤其是当人民的生活和文化素养达到一定的水平时，人们对住宅外观的要求也会日益提高。设计优秀的住宅，不仅可以为家庭生活提供舒适的物质环境，还可以营造亲切、温暖、宁静的家庭气氛，给人以精神、感官上的愉悦。
(2) 剖面设计
本工程为单层工程，室内外高差0.15m，建筑总高40.0m。
5．设备设施的设计应考虑节能环保的要求，满足保温隔热、采光通风、防潮防火等生理要求。
6．设计目的：树立可持续发展观，转变一为味追求形式和造型的思想，树立和谐、健康、生态、文化的可持续发展柱区设计思想。
7．工程概况
建筑名称：XX公司高层钢结构住宅
建设地点：位置见场地图
建设单位：XX公司.
总建筑面积：17176.32平方米
建筑层数：14层
地下室：一层
总户数：140
总高度：40.0米
建筑类别：二类
建筑耐久年限：50年
耐火极限：二级
抗震设防烈度：8度
主要结构类型：H型钢框架支撑体系
8．主要做法
屋面做法：
SBS改良性沥青防水卷材
1：3水泥砂浆找平
100-140厚膨胀珍珠岩
压型钢板混凝土组合楼板
V型轻钢龙骨吊顶
楼面做法：
大理石地板
1：3干硬水泥砂浆找平
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轻型钢板混凝土组合楼板
V型轻钢龙骨吊顶
外墙：
轻质大理石挂板
1：1水泥砂浆
1：2.5水泥砂浆找平
1：3水泥砂浆粉
煤灰砌块
1：3水泥砂浆
9．室内装修
二次装修应遵循下列事项：
（1）装修不得损坏建筑主体，以免带来安全隐患。
（2）地面装修严格控制其厚度和重量，原则上不得超过图纸预留设计厚度。
10．放水工程
屋面放水等级为二级，屋面防水采用沥青卷材。
11．预留孔洞
本工程墙体采用轻质混凝土板材，施工前详细看施工图。住宅配电箱留槽尺寸300*150*100，底边距地180mm，消防栓留孔尺寸为：1000*1200*250，底边距地500mm。
三、结构设计部分
1．判断结构是否适合用钢结构，钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂的结构。
2．结构选型与结构布置，在钢结构设计的整个过程中都应该强调概念设计，他在结构选型与布置阶段尤为重要。结构的布置要根据体型特征，荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的路线传到基础。
3．预估截面，主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。钢梁可选用槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。根据何在与支座情况，其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择，翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按1/b限值确定时，可回避钢梁的整体稳定的复杂计算，这种方法很受欢迎。此次设计的截面估计为：
（1）钢结构框架柱宜选用工字型钢截面，且选用宽翼缘系列，以保证弱轴方向的抗弯能力。考虑到随着层数的增加，柱子受到的力会减小，故可以采用较小的截面，为此选出的截面：-1~5层为WH 400×400×20×32；6~11层为WH 400×400×16×25。12~14层WH 400×400×10×20
（2）工字型梁宜取中翼缘或窄翼缘型，高而窄的梁在主轴平面内截面模量大，加上楼盖采用压型钢板组合楼板且与梁有栓钉焊牢，楼板可视为刚性铺板，这样梁没有整体稳定问题，截面只需满足强度、刚度的要求。故在设计中选用了工字钢，其受力性能较好。
框架梁与框架柱采用刚性连接，梁截面高度可以按照1/15跨度来确定，其挠度可以按照简支梁来验算，考虑楼板及梁柱的组合作用。
由此确定梁的截面高度，选择适合的工字钢，查表确定梁截面为窄翼缘：
跨度为7200mm、8100mm、5400mm的梁为HN400×200×8×13。
4．结构分析，目前钢结构实际设计中，结构分析通常为线弹性分析。简单结构通过手算进行分析，复杂结构才需要建模进行程序并做详细结构分析。由于本塔楼柱网布置不规则，因此采用了PKPM软件进行结构分析与辅助设计与计算。
5．构件设计，构件的设计首先是材料的选择，比较常用的是Q235和Q345.通常主结构使用单
4高层钢结构住宅设计
一钢种以便于工程管理。经济考虑，也可以选择不同强度刚才的组合截面。当强度起控制作用时，可选择Q345；稳定控制时，可选择Q235.
6．节点设计，连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一，连接的不同对结构的影响很大。比如，有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题，但会产生较大转动，不符合结构分析中的假定。具体设计主要包括以下内容：
1、焊接：对焊接焊缝的尺寸及形式等，规范有强制规定，应严格遵守。2栓接：普通螺栓抗剪性差，可在次要结构部位使用。高强螺栓，使用日益广泛。通常8.8s和10.9s两个强度等级。
连接板：可简单取其厚度为梁腹板厚度加上4mm。然后验算净截面抗剪等。节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等。
参考文献
[1]《住宅建筑设计原理》中国建筑工业出版社.
[2] 新住宅平面设计》中国建筑工业出版社.
[3] 建筑结构荷载规范GB50009-2001.
[4] 钢结构设计规范 GB50017-2003.
[5] 冷弯薄壁型钢结构技术规程 GB50018-2002.
