建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計計算書

1、任務(wù)介紹及基本資料、設(shè)計任務(wù) 二、設(shè)計要求 三、參考資料 課程設(shè)計計算書確定房屋結(jié)構(gòu)承重方案 確定房屋靜力計算方案 高后比驗算7四、荷載統(tǒng)計五、樓板結(jié)構(gòu)計算1、板的計算2、次梁的計算3、主梁的計算11砌體墻體設(shè)計13、材料選用及結(jié)構(gòu)方案13二、墻體承載力計算13總結(jié)17任務(wù)介紹及基本資料、設(shè)計任務(wù)1、1設(shè)計題目長沙市第一中學(xué)辦公樓任務(wù)簡介：長沙市第一中學(xué)辦公樓位于湖南長沙。建 筑總占地面積為B*L=16*24m,房屋安全等級為二級，該工 程位于非抗震區(qū)，故不考慮抗震因素。此工程設(shè)計為三層，層 高為36m。每層設(shè)有兩個樓梯間、標(biāo)準(zhǔn)辦公室七間、男女廁 所、另外設(shè)置會客廳一間。每層可容納1020人同

2、時工作。 其設(shè)計為砌體結(jié)構(gòu)辦公樓，墻體材料為多空粘土磚，屋面采用 鋼筋混凝土整澆樓蓋1. 2設(shè)計資料1、2. 1漿樓面板底做25mm厚石灰砂漿粉刷，板面按20mm厚水泥砂1、2、梁內(nèi)受力主筋采用HRB335鋼筋，其余均采用HPB300 剛，砌體材料為多孔粘土磚1、2、該工程位于長沙，屬于非地震區(qū)，可不考慮抗震設(shè)施。4載影響。1、2、設(shè)計層高為3.6m,總高度為10.8m,故可不考慮風(fēng)荷1、2、5建筑安全等級：二級1、2、6永久荷載為梁.板自重，墻體自重，構(gòu)造層重，其容重為：鋼筋混凝土25kN/m3瀝青卷材防水屋 面3.61kN/m3水泥砂漿20kN/m3塑鋼窗0.25kN/m3石灰砂漿17kN

3、/m3木門0.2KN/m3多孔粘土磚19kN/m31、2、7 露面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0 kN / m21. 2、8屋頂雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.45 kN / m2門窗資料表類型編號長高數(shù)量備注門Ml100022008實木門M2120022002實木門窗Cl250015008塑鋼窗C2100010002塑鋼窗C3150010002塑鋼窗二、設(shè)計要求1、確定房屋的結(jié)構(gòu)承重方案;確定房屋的盡力計算方案;3、掌握多層房屋墻體設(shè)計及墻、柱的高后鼻炎算方法;混凝土面板的設(shè)計（包括板的布置、混凝土強度等級.板厚、板 面標(biāo)高、內(nèi)力計算等。）5.次良玉主梁的設(shè)計（次梁按塑性理論，主梁按彈性理論）。6、施工圖的要求建筑

4、施工圖：建筑設(shè)計說明、標(biāo)準(zhǔn)層建筑施工圖;結(jié)構(gòu)施工圖:結(jié)構(gòu)設(shè)計說明;樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖，板的配筋圖，比例取1:100；次梁、主梁配筋圖、材料玩具抵抗圖。三、參考資料1.砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB500032001）2、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范3、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計4、建筑荷載設(shè)計規(guī)范5.砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計常有資料速查手冊6、房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)課程設(shè)計計算書一、確定房屋的結(jié)構(gòu)承重方案該房屋為學(xué)校三層砌體結(jié)構(gòu)辦公樓，采用橫墻承重方案。二、確定房屋靜力計算方案根據(jù)房屋現(xiàn)澆樓面和屋面的方案以及涉及的最大橫墻間 距來確定。初步確定其橫墻最大間距為S=4m,樓蓋類型為一類。房 屋、樓蓋采用鋼筋混凝土樓蓋，s=2.3*4=9.

5、2m2<32 故 本建筑精力計算方案為剛性方案。三、高厚比驗算高厚比驗算公式為B二罟Wu沖2 (3 本設(shè)計采用多孔粘土磚MU25,砂漿最強強度等級為M10,根據(jù)GB500036.1.1得墻身允許高厚比為0 =26. 根據(jù)GB50003表513由于房屋橫墻間距s>2H,故計算高度 Ho =1.0H 則 0 二3600/240= 5； h=240mm,故 |1口.2 對于有門窗洞口的墻，允許高厚比修正系數(shù)U 2按下式計 算12-1-0.4S各種墻口 2計算表格橫強1.0內(nèi)縱墻1-0.4*1000/4000=0.9辦公室窗口墻面1-0.4*2500/4000=0.75廁所窗口前面1-0.

6、4*1600/4000=0. 84則口2 B的最小值為12*075*26=156>15 所以此建筑所有墻高厚比滿足要求。四、荷載統(tǒng)計1 荷載資料1.1屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)hML/40,并應(yīng)不小于最小板厚70mm,初步設(shè)計樓 面板厚為80mm,取屋面板厚為70mmOApp改性瀝青防水層0.3kN / m220mm厚水泥砂漿找平層04kN / rrP平均150mm厚水泥珍珠巖保溫找坡層052kN /20mm »水泥砂漿找平層040kN / m215mm混合砂漿天棚抹灰l.lskN / m211.75 kN/m2Z 4.55 kN/m20.45 kN / m2預(yù)應(yīng)力混凝土板70mm

7、屋蓋永久荷載淞值 屋面雪荷載屋面梁，此辦公樓設(shè)計為兩跨梁，每跨長為7000mm, 中間設(shè)為2000mm走廊，根據(jù)高跨比要求可取梁高h(yuǎn)為 600mm,寬去與墻同寬為240mm.次梁高可取4、300mm 寬為150mm。另外在外墻上每層設(shè)置圈梁。則主梁的荷載為25*0.6*0.24=3.6 kN / m 次梁的荷載為 25*0.3*0.15=1.125 kN/m0. 255 kN / m22 kN / m20. 4 kN / m22. 0 kN / m2 z4. 655 kN / 時1.2樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值 板底15mm厚石灰砂漿粉刷 鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板80mm 板面20rnni厚水泥砂漿樓面 樓面活

8、荷載 樓面綜合在統(tǒng)計1.3墻自重計算15*0. 24 二 3. 6 kN/m2 20*0.015=0.3 kN / 17*0.015=0.255 KN/m3(包括水泥砂漿打底，共厚25mm)空心粘土磚砌墻體240mm 水泥砂漿找平層及面層15mm 墻體內(nèi)表面裝飾層17mm 外墻瓷磚貼面0. 5 kN /0.25kN/m30.2KN/m3墻體荷載統(tǒng)計表(每跨梁)塑鋼窗木門墻體類別荷載統(tǒng)計(KN)內(nèi)橫墻(3. 6+2*0. 3+2*0. 255) *3.45*7=107外橫強(3. 6+2*0. 3+0. 255+0. 5) *3. 45*7=120辦公室內(nèi)縱墻(3. 6+2*0. 3+0. 25

9、5*0.5) * (3.45*4-2. 2*1)+0. 2*1*2. 2=54. 38辦公室外縱墻(3. 6+2*0. 3+0. 255+0.5) * (3.45*4-2. 5*1.5) +0. 25*2.5*1.5=50.7洗手間內(nèi)縱墻(3. 6+2*0. 3+2*0. 25) * (3.45*4-1.2*2.2)+0. 2*1.2*2. 2二53洗手間外縱墻(3. 6+2*0. 3+0. 25+0.5) * (3.45*4-1.6*1.5) +0. 25*1.5*1.0=57五、樓板結(jié)構(gòu)計算1 板的計算11材料C25 混凝土： fc=11.9KN/ nm?, f. =1.27 KN/ ni

10、inf=1.78 KN/ mm，鋼筋：HRB335 fyk =335 KN/ mm- , fy =300 KN/ mm , fy=300 KN/ niin"。1.2板的設(shè)計確定版后幾次梁截面 板厚h:h> 1/40二2000/40二50mm,并不應(yīng)小于民用建筑樓面最小厚度70mm,故選取h二80mm。 次梁截面bxh次梁截面高h(yuǎn)按1/20到1/12出估，選300mm,截面寬b二 (1/2 至 1/3) h,選 b 為 150mm。0, 255 kN / m2 2 kN / m20. 4 kN / m21.2x2.655=3.2 kN /樓面活荷載q樓面綜合荷載統(tǒng)計g/q=3.

11、2/2.6=1.2<31.3X 2. 0二2. 6kN/m215. 8 kN / m21.3標(biāo)準(zhǔn)層荷載標(biāo)準(zhǔn)值 板底15mm厚石灰砂漿粉刷 鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板80mm 板面20rnm厚水泥砂漿樓面 恒荷載g1.4計算簡圖去板寬b=1000mm作為計算單元，有板和次量 尺寸可得板的計算簡圖如圖所示。其中中間跨的計算長度h =；邊跨的計算跨度1,. = 1 +h/2。邊跨域中罕見夸的計算跨度相差 211 一2.08燈切二4%，故可按等跨連續(xù)板計算內(nèi)力。2.08?n7n?nan?07nv?ng + q=5.8kN/mI I I I I I ?11fl?07n、?110板的計算簡圖1.5彎矩及配筋

12、計算板的有效截面高度ho=h-2O=8O-2O=6Omm,并考慮軸線間的這件系數(shù)，可列表計算如下:截面1A2B彎矩系數(shù)a1 + 111Ti1 +161TTM=a(g)l：(KN m)x5.8x112.1l-=2.3-x5.8x14f2l + 2.0 叮 78x5.8x162.082=1.5-x58x142.11 + 2.08?_ gI 2 j 2 J '£ = t-h- MV 05fcbh：0. 055-0. 0410.036-0. 041Awfcbhn/八A嚴(yán)；Ty130988698q4q=1376kN/m選用鋼筋4)62004)62204)62204)6220實際鋼筋面

13、積(mnF)141129129129最小酉 d 筋 pinbh=120mm"對四周與梁整澆的單向板跨中和中間支座處，彎矩可 減少20%,也可直接采用鋼筋面積折減，既將非折減處的鋼 筋面積直接乘以0.8,這樣計算簡便些，且誤差不大，偏于 安全。2次梁的計算(按塑性理論計算)2. 1計算簡圖的確定32x23=736KN/m1.2x 25 x 0.15x(0.3 -0.07)=l.04KN/m1.2xl7x0.015x(0.3-0.07)x2=0.I4KN/m g=&56KN/m1.3x2.0x2=5.2KN/m g + q=l3.76KN/m q/g=5.2/8,56=0,61荷

14、載板傳來的恒荷載次梁自重次梁粉刷恒離活荷載 主梁截面尺寸選擇主梁的截面高度h為600mm ,主梁寬b為240mm ;則梁的尺寸為 b X h=600inm x 240mm。 計算簡圖根據(jù)平面布置及主梁設(shè)計尺寸，可得出次梁計算簡圖,如圖。中間跨的計算跨度 lo=l=3.72m ;邊跨的計算跨度為l=l+a/2=3.80m<1.0251 =3.813嘰 邊跨和中間 跨的計算跨度相差3豊;*72 =2 % ,故可按等跨連續(xù)梁計算。嚴(yán)'；A4n27prjT29"T 3 DT 3 n 26LenL初 nI“九2.2內(nèi)力及配筋計算正截面承載力計算次梁跨中截面按T型截面積算，翼緣計算

15、寬度按規(guī)定有：5 <1訂3 = 3720/3 = 1240訕勺 <b+幾=150 + 2030 = 2180/wn取/?"=300-35 = 265川川，弘 /他=80/265 = 0.3>0.1，故取/?=1240"和 h./（> 2 /= ll9xl240x80x且on 265-號 1 = 2656KN 川以此作為判斷T型截面類別的依據(jù)。次梁制作界面按/?x/z = l50nwnx300nwn的矩形截面計算,并取 /?0= 300-35 = 265""”。計算過程如表格。次梁受力縱筋采用HRB335級鋼筋 (片=0.55 ,厶

16、=300N/nw?)。截面位置1B2c彎矩系數(shù)1U1 "h1161M =%（£+§）/： （KN.川）丄 X13.76x3.8211= 18.1-xl376x 11f 3.8 + 3.72?xl3.76x163.72'= 11.9xl3.76x143.72'=-13.6I 2 丿- 17.7截面類型及截面尺 寸(mm )一類T形Z）x/ = 1240x 300/?x/? = 15Ox3OO一類T形 bx 力= 1240x300矩形Z?xA = l50x300£ = 1-II- J V 0.5/M;0.0140.1120.010.08918

17、3177148141選用鋼筋2CP122<P122CP102<P10實際鋼筋截面面積226226157157注：人加=pM】=0.0015x150x300 = 675加加2#斜截面受剪承載力計算A©力設(shè)計值簡歷設(shè)計值表截面AB尼B右C剪力系數(shù)0.450.60.550.55（KN）0.45x13.76x3.72= 23.050.6x13.76x3.72= 30.720.55x13.76x3.72= 28.150.55x13.76x3.72= 28.15B截面尺寸校核 = = L77<4 h 1500.25£城)=0.25x11.9xl50x265 = 118

18、.3KN > V 故截面尺寸符合截面要求。C 箍筋計算截面A%B看CV(KN)23.0530.722&152&：150.7例(N)35337.7535337.7535337.7535337.75例(N)50482.550482.550482.550482.5箍筋肢數(shù)、直徑2CP62<P62<P62CP6Av _0.24/ S 一 A0.220.220.220.22sfnni)200200200200注：S“ = 200 mmnidX3主梁的計算3.1計算簡圖的確定 離&56*4=34.24KN1.2 x 25 x 2.33 x0.24x(0.6 - 0

19、.08) = &72K7V 1.2x17x2.33x0.015x(0.6-0.08)x2 = 0.74/07 43.66 KN 5.2x4 = 20.8A7V 6448AN次梁傳來恒荷載主梁自重 板側(cè)抹灰 恒勰G 活離Q G + Q 計算簡圖 支座為砌體.支承長度為240mm196760主梁計算簡圖3.2截面配筋計算/r-1321maxM 叫.= Pf= X 64.48 X 6.76 = 145.3KN 川 皿“ 8/18x3=/| - 0$ = 600 35 = 565iniub = 24QfvnM1453x106ca = 0 159” a J；城 1.0 X11.9 X 240 X

20、 565-*£ = l-Jl-2a, =0.174鄉(xiāng)=0.55X = £“0 = 0J74x565 = 98.3/n/z/300.aJZx 1x11.9x240x98.3 “r 1A, = = 952ntnrfy每詢=02%x240x565 = 2712選用鋼筋為40)18A =101 "曲 An.n受剪主梁斜截面受綏計算邊支座邊V(kN)3224冊0.25£処(的403.4WV0.7 恥(N)120548朋)(N)172212箍筋支數(shù)、直徑2CP8A.1 270,24x250x-0.254S300計算值S ( mm )398適配箍筋間距(mm )200

21、3.3附加橫向鋼筋計算由次梁船只主梁的集中荷載設(shè)計值F = 34.24+20.8 = 55.O4W附加橫向鋼筋應(yīng)配置在5 = 3/?+/), =3x200+ 2x(600 -450) = 90Gnim的范圍內(nèi)。 僅選擇箍筋由F < 制并取q)8雙箍筋，貝y55040. “m >= 1.282x300x50.3則取m=2個，在主次梁相交處的主梁內(nèi),每側(cè)附加固i<P8鋼筋。砌體墻體設(shè)計、材料選用及結(jié)構(gòu)方案1 .墻體材料及尺寸各層墻體均采用MU20多孑船土磚和M10混合砂漿砌筑；縱橫墻厚度均 為240mm ,內(nèi)墻雙面抹灰，外墻內(nèi)測抹灰外側(cè)貼瓷磚。15*0. 24 二 3.6 kN/

22、時 20*0.015=0.3 kN/m2 17*0.015=0.255 KN/m3空心粘土磚砌墻體240mm水泥砂漿找平層及面層15mm墻體內(nèi)表面裝飾層17mm外墻瓷磚貼面(水泥砂漿打底，共厚25mm)0. 5 kN /、墻體承載力計算1 .承重縱墻1.1對于承重縱墻，取一個窗間墻作為計算單元，其受荷載面積為4x0.24=0.96m-1.2控制界面該建筑各層墻體截面尺寸相同,砌體材料也相同，那么和在最大的截面為最不利截 面，所以選擇第一層的頂端和底端截面分別進行承載力計算,則外縱墻墻體的計算面 積為 A = 4 x 0.24 = 0.96/zr1.3荷載統(tǒng)計每層墻體自重(3.6+2x0.3+0

23、.255+0.5)x(3.45x4-2.2x1)+0.2x1x2.2 = 54.38屋面?zhèn)鱽碡Q向荷載：4.55x4x3.5 = 63.7"0.45x4x3.5 = 6.3W恒荷鯛準(zhǔn)值：雪荷斷準(zhǔn)值：樓面?zhèn)鱽碡Q向荷載：2.655x4x3.5 = 37.172.0x4x15 = 28ZJV恒荷瞬準(zhǔn)值：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:1.4內(nèi)力計算及截面承載力驗算第一層頂端截面：上部結(jié)構(gòu)出傳來荷載標(biāo)準(zhǔn)值：/V, = 54.38X 2 + 63.2 + 6.3 + 37.17x2 + 28x2 = 308.6陽上3載設(shè)計值：TV, = 1.2x(54.38x2+63.7+37.17x2)+1.4x(6.3+28

24、x2) = 383.4W MU20多孔粘土磚和MW混合砂漿砌筑墻體抗壓強度設(shè)計值y = 2.67MHf ,主梁 S /: = 600/wn ,則梁的有效支承長度(實際支承長度<7 = 240加加):£/(, = 10 = loj；屠=150/WW < a = 240"""M對形心軸的偏心距：勺=y 一 °4ao = 120-0.4 xl50 = 60/n/«Mk引起的彎矩=2x (37.17+ 28)x 0.06 = 7.8RN -e =處= 78 = 0025? = 25fJi/i'g 308.6高厚比:血一1.

25、0x3600t5240e, = 25mitJ < 0.6y = 0.6x120 = 72""” = = 0.067 毎 240查表得卩= 0.56 , g?Af = 0.56x960000x2.67 = 1435.4kN>383.4kN ,故承載力滿足要求！第一層底端截面：靄女=+54.38 = 30&6 +54.38 = 363kN2 =Ni+54.38x1.2 = 383.4 + 54.38x1.2 = 448.7kN6=0=乙=型2“5X 禺 240e, = 0 < 0.6y = 12mm邑 = ()-曾查丟得卩= 0.72 . 04/

26、9; = 0.72X960000x2.67 = 1845.54RN>N2=448.7kN 2 承重橫墻2.1選取計算單元和確定受荷面積對于承重橫墻，去im寬作為計算單元，受荷面積為1x3.6 = 3.6nr。2.2控制截面此建筑砌體材料和截面尺寸都相同，故何在最大的界面為最不截面,所以選擇第一層的截面頂端和底端分別進行承載力驗算,貝IJ外橫墻墻體的計算面積為：A = 1x0.24 = 0.2 亦外橫墻總長度很長,此處取im寬的橫墻逬行研究，所以不對面積進行折減。(3.6+2x0.3+0.255+0.5)x3.6x1 = 17.8jW2.3荷載計算每層墻體自重4.55x1x2=9 JOA/

27、V045xlx2 = 0.9W屋面?zhèn)鱽碡Q向荷載恒荷斷準(zhǔn)值雪荷載樓面?zhèn)鱽淼呢Q向荷載2.655x1x2 = 53bW2x1x2=4W恒荷鯛準(zhǔn)值活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.4內(nèi)力計算及截面承載力驗算第一層頂端截面：上部傳來荷載標(biāo)準(zhǔn)值：=17.8x2 + 9.1 + 0.9 + 5.31x2 + 4x2 = 64.22RN上部荷載設(shè)計值：N,=1.2x(17.8x2+9.1+5.31x2) + 1.4x(0.9+4x2)=78.8WMU20多孔粘土磚和M10混合砂漿砌筑墻體抗壓強度設(shè)計值丁 = 267M加,次梁高力=300勸,則梁端的有效支撐長度(實際支承長度4 = 120加加):% = 1 °= 1

28、警=1<£1 = 120nifJiM對形心軸的偏心距：e, = y- 0.4«(, = 60 - 0.4x 106 = 17.6mmNm引起的彎矩：嘰=(5.31+4)x0.017 = 0.16jW/nikMa0.16 c cccce. = = 0.002加=2tnm'N 扶 64.22高厚比:血Ox36OO_5 b 240e = 2mitt < 0.6>* = 12mm = ? = 0.08 h 240A = 0.24«r =240000/wh-查丟得(P = 0.45(pAf = 0.45x240000x2.67 = 288.43 &

29、gt; 64.2"N 故承載力滿足要求。第一層底端截面：N" =+17.8 = 64.22 + 17.8 = 82.02RN川2 =N+17.8x1.2 = 7&8 + 17.8xl.2 = 100.16aN" 魚=更沁=5-h 240© =0<0.6y = 72”" , = 0h查表得卩= 0.72 , <pAf = 0.72 X 240000X 2.67 = 461 AkN - in > 80.02jWV - nt，故承載力 滿足要求。3.扃輙壓承載力梁端擱入墻體內(nèi)的長度為240mm ,在墻體墻體截面尺寸相同,所用

30、材料也相同 的情況下，由于第一層頂端截面上部傳來的荷載較大，所以分縱橫墻兩種情況分別驗 算第一層頂端截面處的扃部抗壓承載力。3.1縱墻局部抗壓承載力人=h+2h)h = (240+2 x 240) x240 = 172800/zwn-%=町嚼"。A =q£ = 150x240 = 36000A, 172800c+b c=4.8 > 3 故0 = 0436000尸/V, =I.2x37.12 + 1.4x28 = 83.744WA則=0.7x1.68x2.67x36000 = 113.lRN>M=83.74kN ,局部受壓承載力滿足 條件。3.2橫墻局部抗壓承載力

31、A,=(Z>+2/:)/? = (150 + 2x 240)x240 = l51200/wn-E&W 爲(wèi)=W64 = a(p = 106x150 = 15900""滬乩空22 = 9.5>3,故£15900屮7V, =L2x5.31 + 1.4x4 = 12jW7 = 1 + 0.35令一1=2 , 77 = 0.77 = 1 + 0.35樣一1=1.68<2，“ = 0.7則加1=0.7X2x2.67X15900 = 59.4WV<Nj=83.74jW ,故局部受壓承載力不滿足 要求。需要設(shè)置剛性墊塊。設(shè)置剛性墊塊的面積A =240x630 = 1512OOw/zr，墊塊高度= 240ww，符合 剛性墊塊要求。78.8x1000 CS6 = 0 IMP"0960000No = bo=(Uxl512OO = 15"N"=83.743/4 =(630+ 2 X 240) X 240 = 266400/wh- = = 0,04，查得 q=54f 2.67'繩=6= 5.4x J；爲(wèi) =57.2"w»83.74x(0.12-