十二层钢框架-钢板剪力墙结构住宅的抗震设计.docx

江苏科技大学本科毕业设计（论文）学院船舶和建筑工程专业土木工程二零一二年六月江苏科技大学本科毕业论文十二层钢框架-钢板剪力墙结构住宅的抗震设计TheSeismicDesignofTwelve-storyHousingwithSteelFrame-SteelPlateShearWallsStructure毕业设计(论文)题目：十二层钢框架-钢板剪力墙结构住宅的抗震设计一、毕业设计(论文)内容及要求(包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等)1.设计资料(1)概况:某市拟兴建12层钢框架-钢板剪力墙结构的小高层钢结构住宅，建筑面积IlOOom)根据结构使用功能要求，该钢结构住宅设有整体刚度较大的地下室。钢结构住宅的耐火等级均为二级，属于丙类建筑。(2)拟建钢结构住宅所在地位于8度抗震设防区，设计地震基本加速度为02g；建筑场地为II类场地土，设计地震分组为第一组。(3)IOomm厚现浇钢筋混凝土楼板，楼板混凝土等级为C20。(4)钢框架梁柱节点均采用栓焊式的刚性连接,框架梁、柱采用Q345钢材。(5)基本雪压为0.25kN/m基本风压为0.4kN/m2,地面粗糙度为B类。2、要求(a)、简化结构的力学模型，施加荷载，设计和验算各主要构件；(b)、手工计算基础、梁、剪力墙板等的设计；(G、绘制一定量的特征节点的施工图；(d)、所有图纸均用AUTOCAD软件绘制:根据设计功能要求作出各楼层建筑平面图、总平面图、屋顶平面图,部分的平面尺寸和建筑物的总长、总宽。立面图主要表达建筑物的造型特点，各部分的高度尺寸。剖面图应表达出各楼层的结构情况，垂直交通组成情况。设计说明应着重表达自己的设计意图，满足使用功能要求的措施，采用新材料、新技术。结构方案选择，结构平面布置。结构基本尺寸确定及截面几何特征。横向水平地震作用下框架结构的内力计算。荷载计算，考虑竖向荷载，水平荷载，包括地震荷载。竖向荷载作用下框架结构的内力计算。横向框架结构的梁柱内力组合，以及内力组合图。框架梁柱截面设计，楼盖设计，基础设计，楼梯设计。二、完成后应交的作业(包括各种说明书、图纸等)1、毕业设计论文一份(不少于1.5万字)；2、中英文摘要各一份(不少于300字)；3、结构体系设计计算书一份；4、建筑图、结构体系主要施工图一套(设计说明、基础、梁板、柱、屋盖、特征节点施工图等），图纸量不少于12张2#；其中沿垂直方向剖面图和任意立面图需手工绘制，其它图纸均用AUtOCAD软件绘制。5、外文资料翻译一份（不少于5000英文单词）。三、完成日期及进度2012年3月7日至2012年6月17日，共15周。进度安排：1.调研，收集并消化资料，开题报告。L5周2.建筑方案设计及建筑施工图绘制2周3.结构设计和计算5周4.结构施工图绘制2.5周5.检查、修改2.5周6.总结、校对1.0周7.答辩0.5周四、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）：1、建筑结构可靠度设计统一标准(GB500682001)2、建筑结构荷载规范(GB500092001)3、建筑抗震设计规范(GB500112001)4,钢结构设计规范(GB500172003)5、冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB500182002)6、门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS102:2002)7、轻型钢结构设计指南中国建筑工业出版社20018、轻型钢结构设计手册中国建筑工业出版社20019、钢结构基本原理沈祖炎等中国建筑工业出版社200110钢结构事故分析和处理雷宏刚中国建材工业出版社200311、钢结构一钢结构基础陈绍蕃中国建筑工业出版社200312、建筑地基基础设计规范(GB500072002)13、建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB502022002)14、钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程(JGJ82-91)15、建筑钢结构焊接规程(JGJ81-2002)16、高层民用建筑钢结构技术规程(JGJ99-98)系(教研室)主任：(签字)年月日学院(系)领导：(签字)年月日摘要本次毕业设计是十二层钢框架-钢板剪力墙结构住宅的抗震设计，主要进行的是结构设计部分。结构设计简而言之就是用结构语言来表达工程师所要表达的东西。结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素，包括基础、剪力墙、柱、梁、板、楼梯等等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系，再把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。结构设计的阶段大体可以分为三个阶段：一结构方案阶段：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式，本工程采用的是框架结构；二结构计算阶段：包括荷载计算、内力计算和构件计算；三施工图设计阶段：根据上述计算结果，来最终确定构件布置和构件配筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。关键词：钢框架；钢板剪力墙；抗震设计；荷载计算；节点验算；AbstractThegraduationdesignistheseismicdesignoftwelve-storyhousingwithsteelframe-steelplateshearwallsstructure,themajorpartisthestructuredesign.Structuredesignissimplyusingstructurelanguagetoexpresstheengineermustexpressthings.Structurelanguageisstructurefrombuildingandotherprofessionaldrawingsofthestructureofrefiningsimplifiedoutelements,includingbasic,shearwalls,column,beam,plate,stair,etc.Thenusethesestructuralelementstoformabuildingorstructuresystem,includingthestructureofverticalandhorizontalbearingandresistancesystem,againwithalltheloadproducedthemostconcisestyletodelivertothefoundation.Structuraldesignstagecanbedividedintothreestages:First,structureschemestage:accordingtotheimportanceofbuildingconstruction,locationoftheseismicfortificationintensity,engineeringgeologyexplorationreport,thebuildingsiteofthecategoryandtheheightofthebuildingandlayertodeterminethebuildingstructureform,thisprojectUSESistheframeworkstructure;Second,structurecalculationstages:includingtheloadcalculation,internalforcecalculationandcomponentcalculation;Third,workingdrawingdesignphase:accordingtothecalculationresults,tofinallydeterminecomponentlayoutandcomponentreinforcementandaccordingtotherequirementofthespecificationstodeterminethestructurecomponentstructuralmeasures.Keywords：Steelframe;Steelplateshearwalls;Seismicdesign;1.oadcalculation;Nodechecking;目录第一章绪论错误!未定义书签。1.1工程背景01.1.1设计资料01.1.2材料01.2工程特点01.3本章小结I第二章结构设计错误!未定义书签.2.1框架结构设计计算12.1.1工才呈概况12.1.2设计资料12.L3梁柱截面、梁跨度及柱高度的确定22.2计算简图错误!未定义书签。2.2.1荷载计算42.2.2总框架的刚度72.2.3横向水平地震作用102.2.4横向风荷载计算H2.2.5水平地震作用折算及水平位移验算142.3内力计算162.3.1水平荷载作用下的内力计算162.3.2竖向荷载作用下的内力计算312.4内力组合442.5构件验算442.5.1框架梁验算45(1)梁的抗弯强度452.5.2框架柱验算472.5.3钢板剪力墙的验算532.6节点设计552.6.1梁柱节点设计552.6.2柱柱节点572.6.3柱脚节点572.7楼梯设计622.7.1楼梯设计基本资料：622.7.2梯段板设计622.7.3平台板设计632.7.4平台梁设计642.8基础设计652.9压型钢板组合楼盖设计682.9.1设计资料682.9.2组合楼板验算692.10本章小结72结论72致谢73参考文献第一章绪论1.1工程背景本项目为12层钢框架-钢板剪力墙结构住宅抗震设计，占地面积约为854.43m）总建筑面积约为11107.59tn2；各层层高均为3.6In,平面尺寸为ll.4mX74.95m。采用条形基础，室内地坪为±0.000m,室外内高差0.6mo框架梁、柱为钢结构、楼面、屋面板均为现浇组合楼板。1.1.1设计资料气象资料基本风荷载g=0.4kN/m2;基本雪荷载为0.25kN/m20地震设防烈度8度抗震等级为三级设计地震分组为第一组场地为11类q（s）=0.4Smi=016（表3.4,3.5工程结构抗震设计）1.1.2材料梁柱采用Q345钢材。楼板采用处C20混凝土和YX-70-200-600型钢。基础采用C20混凝土，纵筋采用HRB350,箍筋采用HPB235。1.2工程特点本工程为12层钢框架-钢板剪力墙结构住宅抗震设计，主体高度为43.5m,属高层建筑。在高层建筑中，抵抗水平力成为确定和设计结构体系的关键问题。框架-剪力墙结构也称框剪结构，这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，构成灵活自由的使用空间，满足不同建筑功能的要求，同样又有足够的剪力墙，有相当大的刚度，框剪结构的受力特点，是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式，所以它的框架不同于纯框架结构中的框架，剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。1.3本章小结本章主要论述了本次设计的工程概况、相