某六层砖混住宅毕业设计图纸及计算书.doc

目录第一章设计指导书.前附页第二章 结构设计过程 2页 2-1 板式楼梯的设计 2页 2-2 预应力空心楼板的选用 4页 2-3 墙体的高厚比验算及承载力验算 4页 2-4 挑梁的计算 12页2-5 双向板的计算14页2-6 单向板的计算15页2-7 边梁的计算15页2-8 过梁的计算16页2-9 基础的计算18页第二章 结构设计过程2-1 板式楼梯的设计梯段板计算跨度=80.28+0.12=2.44m,板厚100mm,休息平台净跨1.5m,板厚80mm,平台梁截面尺寸bh=200300mm,楼梯开间2.6m,梯段宽1.1m,楼梯采用金属栏杆,选用材料为c20砼,i级钢筋。根据荷载规范,住宅楼梯荷载标准值取为2.0kn/m。(1) 梯段板(tb1)设计计算荷载设计值 取一个踏步宽280为计算单元,板厚100,现计算板宽1.1范围的荷载设计值踏步板自重(0.116+0.283)/20.281.1251.2/0.28=6.58kn踏步地面重(0.28+0.167) 0.021.1201.2/0.28=0.84 kn/m底板抹灰重 (0.3260.021.117) 1.2/0.28=0.52 kn/m栏杆重 0.11.2=0.12 kn/m人群荷载 2.0111.4=3.08 kn/mq=11.14kn/m配筋mmax=ql/8=11.142.44/8=8.29knm每米宽弯矩设计值m=8.29/1.1=7.54knm /ms=m/(fcbh0)=7.5410(1.09.6100080)=0.123=1-=0.132b=0.614 as=cbho/fy=9.610000.13280/210=482.7mm 选受力纵筋为10150(as=550mm),分布筋6250由于踏步板与平台梁整体现浇,tl1和tl2有一定嵌固作用,则在板的支座配负弯矩构造筋,以防平台梁对板的弹性约束而产生裂缝,其长ln/4=0.25(2.44-0.2)=560mm,取600mm。(2)休息平台板(tb2)设计计算荷载设计值 取平台板宽1为计算单元,板厚100。平台板自重 1.20.125=3.00kn/m平台板面层重 1.20.0220=0.40kn/m底板抹灰重 1.20.0217=0.41kn/m人群荷载 1.42.0=2.80kn/mq=6.61kn/m配筋 平台板计算跨度lo=ln+h/2+b/2=1.5+0.1/2+0.2/2=1.65mmmax=ql/8=6.611.65/8=2.25knms=m/(fcbh0)=2.2510(1.09.6100080)=0.037=1-=0.038b=0.614 as=cbho/fy=9.610000.13280/210=140.0mm 选受力纵筋为10150(as=550mm),分布筋6250由于平台板与平台梁整体现浇,考虑嵌固作用,则在板的支座配负弯矩构造筋,以防平台梁对板的弹性约束而产生裂缝,其长ln/4=0.251.5=375mm,取450mm。(3)平台梁设计计算荷载设计值 踏步板传来荷载 11.14/1.12.44/2=11.34kn/m平台板传来荷载 6.61(1.5/2+0.2)=6.28kn/m 平台梁自重 1.20.2(0.3-0.1) 25=1.2kn/m梁侧抹灰重 1.20.0220.317=0.24kn/mq=19.06kn/m配筋 平台梁计算跨度:lo=ln+a=2.36+0.24=2.65m lo=1.05ln=1.052.36=2.48m 取计算跨度lo=2.48mmmax=ql/8=19.062.48/8=14.65knm v=ql/2=19.062.36/2=22.49kns=m/(fcbh0)=14.6510(1.09.6200265) =0.109=1-=0.116b=0.614 as=cbho/fy=9.62000.116265/210=281.1mm 选受力纵筋为312 (as=339mm) v0.1cbho=0.19.6200265=50880n=50.88kn 按构造配筋6150(4)角梁(jl)设计计算荷载设计值 截面尺寸bh=200300mm 底层梯段板计算跨度=100.28+0.2=3.0m踏步板传来荷载 11.14/1.13.0/2=11.63kn/m梁自重 1.20.2(0.3-0.1) 25=1.2kn/m梁侧抹灰重 1.20.0220.317=0.24kn/mq=13.07kn/m配筋 平台梁计算跨度:lo=ln+a=1.1+0.24=1.34m lo=1.05ln=1.051.1=1.16m 取计算跨度lo=1.16mmmax=ql/8=13.071.16/8=2.20knm v=ql/2=13.071.1/2=7.19kns=m/(fcbh0)=2.210(1.09.6200265) =0.016=1-=0.016b=0.614 as=cbho/fy=9.62000.016265/210=38.8mm 选受力纵筋为28 (as=101mm) v0.7 =ho/h=2500/240=10.40.7 =ho/h=2500/240=10.4u1u2=1.20.7726=24.02满足要求墙体力验算(1)荷载标准值屋盖恒载标准值: 保温层及面层 2.86kn/m 预制板自重(宽600mm) 1.95kn/m 顶棚粉刷 0.25kn/m 5.06kn/m 搭500mm宽预制板 水泥楼面 0.40kn/m的楼盖恒载标准值: 预制板自重(宽500mm) 1.99kn/m 顶棚粉刷 0.25kn/m 2.64kn/m搭600mm宽预制板 水泥楼面 0.40kn/m的楼盖恒载标准值: 预制板自重(宽600mm) 1.95kn/m 顶棚粉刷 0.25kn/m 2.60kn/m现浇砼楼盖 水泥楼面 0.40kn/m恒载标准值: 现浇板自重(厚0.1m) 2.5kn/m 顶棚粉刷 0.25kn/m 3.15kn/m女儿墙(带压顶)自重:5.24kn/m铝合金窗0.4kn/m(2)活载标准值(乘折减系数)上人屋面2.0kn/m 楼面2.0kn/m厨房厕所2.0kn/m 阳台2.50kn/m(3)bc间号横墙此段墙为外横墙,受一侧楼(屋)盖传来的荷载,故为偏心受压。控制面取6层顶板底标高i-i截面和1层顶板底标高处ii-ii截面,取1m长体作计算单元。计算控制截面轴向压力设计值及偏心距eo(eo=240/2-0.410) 表1 板传恒载nbgi (kn)板传活载nbqi (kn)墙重nwi(kn)梁重nli(kn)板载偏心距eo (mm)屋面1.355.0612.1/2=7.171.0212.1/2=2.11.355.2411.1=7.78240/2-0.410=926层1.353.1512.1/2=4.471.0212.1/2=2.11.355.241(3-0.08-0.24)=18.961.352510.24.24=1.945层4.472.11.355.241(3-0.1-0.24)=18.821.944层4.472.118.821.943层4.472.118.821.942层4.472.118.821.94240/2-0.410=89笔下文学i-i截面(6层顶板底)轴向压力设计值ni=nbg7+nbq7+nw7=7.17+2.1+7.78=17.05kn 偏心距e=(nbg7+nbq7)eo/ni=(7.17+2.1)0.092/17.05=0.05mii-ii截面(1层顶板底)轴向压力设计值nii=ni+0.7nbqi+nbgi+nli +nwi=17.05+0.752.1+54.47+51.94+(18.96+418.82)=150.69kn 偏心距e=(nbg2+0.7nbq2)eo/nii=(4.47+0.72.1)0.089/150.69=0.003m承载力验算i-i截面 =1.69mpa s=5.7m h=3.0m则hs ni=17.05kn 满足要求ii-ii截面=1.69mpa s=5.7m h=3.0m则hs nii=150.69kn 满足要求(4)轴线间c号纵墙此段墙为外纵墙,受一侧楼(屋)盖传来的荷载,故为偏心受压。控制面取6层顶板底标高i-i截面和1层顶板底标高处ii-ii截面,取1m长体作计算单元。只有现浇板支承于该段墙上,则每层墙体的高度: 6层3.0-0.08-0.28=2.68m 1到5层 3.0-0.1-0.24=2.66m计算控制截面轴向压力设计值及偏心距eo(eo=240/2-0.410) 见下页表2i-i截面(6层顶板底)轴向压力设计值ni=nbg7+nbq7+nw7=40.88+11.97+16.34=69.16kn 偏心距e=(nbg7+nbq7)eo/ni=(40.88+11.97)0.092/69.16=0.07mii-ii截面(1层顶板底)轴向压力设计值nii=ni+0.7nbqi+nbgi+nli +nwi+nci=17.05+0.7511.97+525.45+54.08+(32.17+431.88)+50.58=421.30kn 偏心距e=(nbg2+0.7nbq2)eo/nii=(25.45+0.711.97)0.089/ 421.30=0.007m 表2板传恒载nbgi (kn)板传活载nbqi (kn)门窗重nci(kn)墙重nwi(kn)梁重nl i(kn)板载偏心距eo (mm)屋面1.355.062.15.7/2=7.17122.15.7/2=11.971.3=16.34240/2-0.410=926层1.3/2=25.45122.15.7/2=11.971.3=0.581.355.24(2.12.68-0.91.2)=32.171.354=4.085层25.4511.970.5831.884.084层25.4511.970.5831.884.083层25.4511.970.5831.884.082层25.4511.970.5831.884.08240/2-0.410=89承载力验算i-i截面 =1.69mpa s=2.1m h=3.0m s ni=69.16kn 满足要求ii-ii截面 =1.69mpa s=2.1m h=3.0m s nii=421.30kn 满足要求(5)1/b与c间4号横墙此段墙两侧受楼(屋)盖传来的荷载,控制面取0.000标高处,取1m长墙体作计算单元。计算控制截面轴向压力设计值 表3 板传恒载nbgi (kn)板传活载nbqi (kn)墙重nwi(kn)梁重nli(kn)屋面1.355.06(2.9/2+4.2/2)=24.251.0212.1/2=2.16层1.351(2.9/23.15+4.2/22.64)=13.651.0212.1/2=2.11.355.2412.64=18.681.352510.240.24=1.945层13.651018.681.944层13.651018.681.943层13.651018.681.942层13.651018.681.941层18.681.940.000标高处轴向压力设计值ni=nbgi+0.7nbqi+ +nli +nwi=(24.25+513.65)+0.7610+61.94+618.68=258.22kn 知=1.69mpa s=1.5m h=3.0m则s ni=258.22kn 满足要求(6)ab间号横墙此段墙为外横墙,受一侧楼(屋)盖传来的荷载,故为偏心受压。控制面取6层顶板底标高i-i截面和1层顶板底标高处ii-ii截面,取1m长体作计算单元。 计算控制截面轴向压力设计值及偏心距eo(eo=240/2-0.410) 表4 板传恒载nbgi (kn)板传活载nbqi (kn)墙重nwi(kn)梁重nli(kn)板载偏心距eo (mm)屋面1.355.0613.6/2+2.61//2+253.6/21/4.50.350.24+4.421/4.5=16.121.0(213.6/2+2.51.5/4.211.8)=5.211.355.241.11=7.78240/2-0.410=866层1.352.613.6/2+2.61//2+253.6/21/4.50.350.24+4.421/4.5=10.141.0(213.6/2+2.51.5/4.211.8)=5.211.355.2412.64=18.661.352510.24.24=1.945层10.145.2118.661.944层10.145.2118.661.943层10.145.2118.661.942层10.145.2118.661.94240/2-0.410=86i-i截面(6层顶板底)轴向压力设计值ni=nbg7+nbq7+nw7=16.12+5.21+7.78=29.11kn 偏心距e=(nbg7+nbq7)eo/ni=(16.12+5.21)0.086/29.11=0.06mii-ii截面(1层顶板底)轴向压力设计值nii=ni+0.7nbqi+nbgi+nli +nwi=29.11+510.14+0.755.21+51.94+518.66=201.05kn 偏心距e=(nbg2+0.7nbq2)eo/nii=(10.14+0.75.21)0.086/201.05=0.006m承载力验算i-i截面 =1.69mpa s=4.5m h=3.0m则hs ni=29.11kn 满足要求ii-ii截面=1.69mpa s=4.5m h=3.0m则hs nii=201.05kn 满足要求(7)ab间3号横墙此段墙两侧受楼(屋)盖传来的荷载,控制面取0.000标高处,取1m长墙体作计算单元。计算控制截面轴向压力设计值 表5 板传恒载nbgi (kn)板传活载nbqi (kn)墙重nwi(kn)梁重nli(kn)屋面1.352.613.6+2.61/+253.61/4.50.350.24+4.421/4.5= 14.821.0(213.6+2.51.5/4.211.8)=8.816层14.828.811.355.2412.64=18.681.352510.240.24=1.945层14.828.8118.681.944层14.828.8118.681.943层14.828.8118.681.942层14.828.8118.681.941层18.681.940.000标高处轴向压力设计值ni=nbgi+0.7nbqi+ +nli +nwi=614.82+0.768.81+61.94+618.68=249.64kn 知=1.69mpa s=4.5m h=3.0m则hs ni=249.64kn 满足要求2-4 挑梁的计算 取轴线上阳台楼层挑梁计算(1) 选材料 用c25砼，hrb335受力钢筋（ii级），hpb235（i级），则fc=9.6n/,fyv=210/mm(2)确定挑梁尺寸 根部高度h1/61.5=0.25m,端部高h1=400mm,平均高度=(400+200)/2=300mm,宽度b=250mm(3) 计算作用在挑梁上的荷载均布荷载设计值 楼面传来的荷载（活荷载不折减） （1.22.60+1.42.5）3.6=23.83kn/m 梁上砌体重量 1.2(3-0.3)5.24=16.98kn/m 梁自重 1.2(0.250.325+0.022020.3)=2.54 kn/m q=43.35 kn/m梁端集中荷载设计值 栏板重量(4.44 kn/m) f=1.24.443.6=19.18 kn/m(4)抗倾覆验算求x l1=(1.5 2)l=(1.5 2) 1.5=(2.25 3)m 取l1=2.0m2.2hb=880mm则x0=0.3h=0.3400=120mm 因挑梁下有构造柱则取x0=0.5 x0=0.5120=60mm计算由荷载设计值产生的倾覆力矩 mov=43.351.5(1.5/2+0.06)+19.18(1.5+0.06)=82.59knm计算由恒载标准值产生的抗倾覆力矩本层墙体产生的抗倾覆荷载见图，墙体自重标准值（不考虑粉刷时重为19kn/m）产生的抗倾覆力矩mr1等于图中a,b,c各部分墙重对点o的力矩之和（l3为45扩展角边线的水平投影长）gra=190.242.0(3-0.4)=23.71kn la=2.0/2=1.0mgrb=190.242.41/2=13.13 kn lb=2+21/3=2.67mgrc=190.242.0(3-2)=9.12 kn lc=2+2.0/2=3mmr1=mr1a+mr1b+mr1c=0.8gra(la-x0)+0.8grb(la-x0)+0.8grc(lc- x0)=0.823.71(1-0.06)+0.813.13(2.67-0.06)+0.89.12(3-0.06)=66.70knm本层楼盖恒荷载标准值产生的抗倾覆力矩 mr2=2.603.62.0(2.0/2-0.06) 0.8=29.05knm mr=mr1+ mr2=66.70+29.05=95.75knm mov=82.59 knm 满足要求(5)挑梁下墙体局部受压承载力验算计算由倾覆荷载设计值产生的轴向力 r=43.261.5+19.18=84.07kn nl=2r=168.14kn =0.7 r=1.5 f=1.69mpa al=1.2bhb=1.2250400=120000mm rfal=9120000=212.94 knnl 满足要求(6)挑梁的承载力计算最大弯矩设计值等于倾覆力矩 mmax= mov=82.59 knm 最大剪力设计值为挑梁在墙外边缘处的剪力 vmax=43.351.5+19.18=84.21 kns=m/fcbh0=82.5910(1.09.6250265)=0.395 =1+(1-2s) =0.542b=0.550 as=fcbh0/fy=11.92500.542265/300=1424.3 mm 选422(as=1520mm)验算截面尺寸 v/bh0=84.2110(250265)=1.2710.7ft=0.71.27=0.889截面尺寸可用，按计算配箍配箍计算 asv/s=(v-0.7ftbho)1.25fyvho=(84.2110-0.71.27250265)(1.25210265)=0.364 选双肢(n=2)6箍筋(asv1=28.3mm) 则箍筋间距s=200asv1/0.364=155.5mm 取s=150mm 满足箍筋最大间距和最小直径sv=asv/bs=56.6(250150)=0.001510.24ft/fyv=0.241.27/210=0.00145 满足要求2-5 双向板的计算设板厚100mm,楼面采用20 mm厚水泥砂浆面层,天棚抹灰20 mm厚混合砂浆,采用c20砼c=9.6n/mm,hpb235级钢筋(i级) y=210 n/mm荷载计算:20 mm厚水泥砂浆楼面 0.02m20kn/m=0.40 kn/m100厚板自重 0.1m25 kn/m=2.50 kn/m20 mm厚天棚抹灰 0.02m17 kn/m=0.34 kn/m恒载标准值 3.24 kn/m恒载设计值 gk=1.23.24 kn/m=3.89 kn/m 活载设计值 pk=1.42.0 kn/m=2.80 kn/m荷载设计值 q=gk+pk=3.89 kn/m+2.80 kn/m=6.69kn/m按塑性理论计算,双向板四周与圈梁整浇计算跨度lx=2.9-0.24=2.66m ly=3.0-0.24=2.76m n=ly/lx=2.76/2.66=1.04 取=1/n=0.92 =2采用分离式配筋,各塑性铰线上总弯矩为 mx=lymx=2.76mxmy=lxmy=lxmx=0.922.66mx=2.45mxmx= mx”=lymx=lymx=22.76mx=5.52mxmy=my”=lxmy=lxmy=lxmx=20.922.66mx=4.89mx代入 2mx+2my+mx+mx”+my+my”=plx(3ly-lx)/12 解得mx=0.71knm/m my=mx=0.920.71=0.65 knm/mlx方向 mx=0.71knm ho=h-20=100-20=80mm 近似按as=m(0.95yho)=0.7110(0.9521080)=44.49mmly方向my=0.65knm ho=h-30=70mm as=m(0.95yho)=0.6510(0.9521080)=46.5mm双向配8150(as=1008mm) 板四边构造筋(伸出墙750mm)2-6 单向板的计算楼面采用20 mm厚水泥砂浆面层,天棚抹灰20 mm厚混合砂浆,采用c20砼c=9.6n/mm,hpb235级钢筋(i级) y=210 n/mm 板按考虑塑性内力重分布计算,考试刚度要求,板厚h(1/351/40)=52.5mm60mm,取h=100mm荷载计算:20 mm厚水泥砂浆楼面 0.02m20kn/m=0.40 kn/m100mm厚板自重 0.1m25 kn/m=2.50 kn/m20 mm厚天棚抹灰 0.25kn/m恒载标准值 3.15 kn/m荷载设计值 q=gk+pk=1.23.15+1.42.0=6.58kn/m按塑性理论计算,板四周与圈梁整浇计算跨度lx=ln=2.1-0.24=1.86m 配筋:i-i板带(板的边带) m=qlo/16=6.581.86/16=1.42knms=m/(fcbh0)=1.4210(1.09.6100075)=0.026=1-=0.026b=0.614 as=cbho/fy=9.610000.02675/210=89.1mmii-ii板带 m=0.81.42=1.14knms=m/(fcbh0)=1.1410(1.09.6100075)=0.021=1-=0.021b=0.614 as=cbho/fy=9.610000.02175/210=72mm则受力筋配6200,分布筋8100,板四边构造筋6200(伸出墙500mm)2-7 边梁的计算(1)厨房栏板下设边梁 初定梁宽=200mm,梁高h=400mmq=1.2190.241=5.47kn/m7kn/m 选bl3032(92zg312)al=aob=240200=48000mm nl=1/25.473=8.21knal=1.01.251.694800=101.4kn 满足要求(2)阳台栏板下设边梁 初定梁宽=200mm,梁高h=400mmq=1.2190.241=5.47kn/m7kn/m 选bl3632(92zg312)al=aob=240200=48000mm nl=1/25.473.6=9.85knal=1.01.251.694800=101.4kn 满足要求2-8 过梁的计算采用c20砼,hpb235级钢筋t=1.10n/mm c=9.6n/mm(1) 取轴线上客厅与餐厅之间联系洞口上的过梁 跨度ln=1.56m高度h=240mm宽度b=240mm内力计算: 梁板荷载q=1.22.642.9/2+2.644.2/2+0.240.2425+0.0220(20.24+0.24) 计算跨度lo=1.05ln=1.051.56=1.64m m=qlo/8=13.321.64/8=4.59knm v=qln/2=13.311.56/2=10.39kn配筋: s=m/(fcbh0)=4.5910(1.09.6240205)=0.047=1-=0.048v 按构造配箍6150sv=asv/bs=56.6(240150)=0.001570.24t/yv=0.241.10/210=0.00126 满足(2) 客厅窗c-3上以圈代过 跨度ln=2.4m 高度h=240mm 宽度b=240mm内力计算:梁上墙高hw=1.1mln/3=0.8m 按高为0.8m的墙体均布自重计算q=4+0.240.2425+0.0220(20.24+0.24)=7.10kn/m 计算跨度lo=1.05ln=1.052.4=2.52m m=qlo/8=7.102.52 /8=5.64knm v=qln/2=7.102.4/2=8.52kn配筋s=m/(fcbh0)=5.6410(1.09.6240205)=0.0582=1-=0.06v 按构造配箍6150sv=asv/bs=56.6(240150)=0.001570.24t/yv=0.241.10/210=0.00126 满足(3) m-1上过梁 跨度ln=0.9m 高度h=120mm宽度b=240mm过梁上墙高hw=3-2.1-0.12-0.24-0.12=0.42mln/3=0.3m则按0.3m墙体均布自重计算又hwln则取实际均布外荷载q=1.22.644.2/2+0.240.1225+0.0220(20.12+0.24)=7.75kn10kn/m则选92zg313中gl09242梁端砌体局部受压力验算:过梁支座认为应力均匀分布,取ao=a=250mm,=1.0 对于墙端部局压可取局压强度提高系数=1.25,同时可不考虑上部荷载影响al=aob=250240=60000mm nl=7.751.4/2=5.43knln/3=0.27m则按0.27m墙体均布自重计算又hwln则取实际均布外荷载q=1.22.642.9/2+0.240.0925+0.0220(20.12+0.09)=5.08kn10kn/m则选92zg313中gl08242梁端砌体局部受压力验算:过梁支座认为应力均匀分布,取ao=a=250mm,=1.0 对于墙端部局压可取局压强度提高系数=1.25,同时可不考虑上部荷载影响al=aob=25090=22500mm nl=5.081.3/2=3.30knln/3=0.9m则按0.4m墙体均布自重计算又hwln则取实际均布外荷载q=/2+0.240.2425+0.0220(20.24+0.24)=7.74kn10kn/m则选92zg313中gl27242梁端砌体局部受压力验算:过梁支座认为应力均匀分布,取ao=a=250mm,=1.0 对于墙端部局压可取局压强度提高系数=1.25,同时可不考虑上部荷载影响al=aob=250240=60000mm nl=7.743.2/2=3.30knal=1.01.251.6960000=126.75kn 满足要求2-9 基础的计算承重墙厚h=240mm,室内外高差0.6m,地基力特征值k=250 kn/m ,埋深d=1.2+0.6=1.8m基础选用c25砼c=11.9n/mm,hpb235级钢筋(i级) y=210 n/mm(1)取轴线上基础 取1长为计算单元由上部结构传至基础顶面的轴向力 fk=(24.25+513.65+61.94+619.68)/1.35+610=220kn1) 初估条基宽度b bfk/(k-d)=220/(250-201.8)=1.03m修正 a=ak+b(b-3)+dm(d-0.5) 查表b=0.3 d=1.6则a=250+0.320(3-3)+1.620(1.2-0.5)=272kpa bfk/(a-d)=220/(272-201.8)= 0.932m 取b=1m2) 确定基础高度 取bo=0.470m 即放脚不大于1/4砖长 s=(1-0.47)/2=0.26m基底净反力pn=f/b=258/1.