纺织大学宿舍砌体结构设计

毕业设计纺织大学宿舍砌体结构设计专业班级：土木工程摘 要通过学习计算，掌握砌体结构工程设计的基本理论、砌体的基本力学性能，配筋砌体结构构件的承载力计算，砌体结构的布置，墙、柱的允许高厚比与构造措施，墙、柱的允许高厚比与构造措施。掌握砌体结构的一般计算程序，砌体结构的计算原理、力学理论的基本要求，通过对砌体结构的计算，力求解决在工程建设过程中遇到的实践问题。本文是针对学校宿舍楼建设中的布局、结构不合理问题所进行的现代化宿舍设计。结构设计是在进行荷载计算和构件截面估算后，进行计算，内容包括恒载、活载、梁板的弯矩、剪力的计算；过梁的计算；内力组合；梁板柱配筋计算；楼梯配筋计算及基础设计计算。主要受力钢筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HPB235钢筋，楼梯采用钢筋混凝土板式楼梯，整个方案设计基本符合建筑和结构要求，具有一定的合理性。对学校宿舍的建设具有一定的现实参考意义。关键词：宿舍设计；砖混结构；荷载计算AbstractThrough the study of computation, master the basic engineering design of masonry structure theory, basic mechanical properties of masonry, reinforced masonry structural members bearing capacity calculation and arrangement of masonry structure, wall or column allows the thickness and structural measures, wall or column allows the thickness and structural measures.Master the General program for calculation of masonry structure, the principles and mechanics of masonry structures the basic requirements, through the calculation of a masonry structure, to try to resolve the practical problems encountered in the process of construction.This paper is about the school dormitory in the construction layout and structural anomalies in the design of modern dormitory. Design load calculation and cross-section estimates, calculations, including dead load, live load, beam and slab bending moment, shear force calculation of beam calculation of internal force combination; concretes with steel bar calculation; stairs reinforcement calculation and calculation of Foundation design. The main reinforcement HRB335 reinforcement, Stirrups with HPB235 steel, reinforced concrete plate stairs Basic design conform to architectural and structural requirements of the entire programme, has some legitimacy. On referential significance to the construction of the hostel.Keywords : Dorm design brick structure load calculationI目 录1.建筑设计说明51.1 工程概况51.2 建筑设计依据51.3 建筑要求51.4 设计技术要求51.5 设计标高51.6 墙体设计52.1 结构设计基本资料63.重力荷载代表值计算83.1 板恒荷载标准值计算83.2 板活荷载标准值计算93.3 墙体荷载标准值计算93.4 门窗荷载标准值计算104. 墙体高厚比验算114.1一层墙体高厚比验算114.2二层墙体高厚比验算125. 荷载组合及内力计算 5.1纵墙内力计算及截面承载力计算135.2横墙内力计算及截面承载力计算155.3计算结果176. 板的配筋计算 。186.1荷载设计值186.2板的弯矩计算196.3板的配筋计算 217.楼梯设计计算237.1楼梯斜板计算237.2平台板的设计计算247.3平台梁的设计计算25III 1.建筑设计说明1.1 工程概况 本建筑为武汉市纺织大学学生宿舍楼,基地地势平坦，基地内水、电、暖、道路等公用条件已具备。1.2 建筑设计依据 总建筑面积为：5132.16，层数6层。结构类型：砌体结构。1.3 建筑要求 层高：层高，女儿墙高。 门窗：70系列铝塑复合单框双玻平开窗。 所有的门窗洞口处均做1：3水泥砂浆护角。1.4 设计技术要求湖北省武汉市地区建筑抗震设防烈度：六度，建筑场地类别属类，设计地震分组为第二组。设计使用年限：50年。1.5 设计标高所对应的绝对标高由甲方自定,建筑物室内外高差为。1.6 墙体设计墙体均采用蒸压粉煤灰砖，外墙厚，内墙厚。屋面女儿墙采用现浇钢筋混凝土墙，厚。墙体均由混合砂浆砌筑 2. 结构设计2.1 结构设计基本资料2.1.1 气象条件 （1）温度：冬季采暖计算温度为8；夏季通风计算温度为22；夏季平均气温度为28；冬季平均气温为2；极端最高气温39；极端最低气温为-6； （2）主导风向：主导风向夏季为南偏东；冬季为北偏西；最大风力6级；平均风速为1.6m/s；基本风压0.35kN/m2。； （3）雨雪条件：最大积雪深度为80 mm；年总降雨量1265.0mm；设计降雨量为125156 mm/h基本雪压0.5kN /m2。2.1.2 工程地质条件 场地位于湖北省武汉市，地形较平坦，平均高程为23.50m。经探井揭露，地基土自上而下由杂填土、耕土、泥岩风化层组成，特征如下： （1）杂填土：浅黄色，粉土组成 ,结构松散，稍湿，厚度1.72 m。 （2）耕土：浅黄色粉土组成，含有大量植物根，稍湿、稍密，厚度0.5。 （4）泥岩风化层：宗色，湿，中密，泥岩风化较强，工程特性为一般粘性土。2.2 确定计算方案 本宿舍楼工程采用纵横墙承重方案。根据方案横墙最大间距： 根据砌体结构设计设计规范刚性和刚弹性方案房屋的横墙应符合要求： （1）本工程横墙中开洞口，洞口的水平截面面积不超过。 （2）横墙厚度： （3）横墙长度： 故确定按刚性方案设计。2.3 选择材料及结构尺寸2.3.1选择材料（1）墙体一层采用的蒸压粉煤灰砖；二六层采用蒸压粉煤灰砖（2）砂浆一层采用砂浆；二六层采用。2.3.2结构尺寸（1）墙体 外纵墙采用砖，内墙墙厚采用砖。（2）圈梁外墙圈梁截面尺寸为，内墙圈梁截面尺寸为，混凝土采用。（3）过梁混凝土采用，外墙采用窗过梁和圈梁合并梁；内墙过梁截面尺寸。（4）楼板采用现浇钢筋混凝土楼板，板厚。局部（卫生间）采用现浇板。 （5）构造柱在本次设计中四角构造柱截面尺寸为，纵向钢筋为，其余构造柱截面尺寸为，纵向钢筋，箍筋采用；在柱与圈梁相交的节点处要加密，加密区在圈梁上下，箍筋间距。墙与构造柱连接处应砌成马牙槎，每一个马牙槎，并应沿墙高每隔设拉结筋，且每边深入墙内。 33.重力荷载代表值计算3.1 板恒荷载标准值计算 3.1.1 屋面恒荷载计算 屋面做法为：（不上人） 4厚高聚物改性沥青防水卷材（带保护层一道） 3厚高聚物改性沥青防水卷材 25厚1:3水泥砂浆找平层 保温层100厚聚苯乙烯泡沫塑料 钢筋混凝土面板120厚 _ 合计 3.1.2 楼面（有防水）恒荷载计算 楼面做法为： 铺810厚地砖楼面 撒素水泥面（洒适量清水） 30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层 1.5厚合成高分子涂膜防水层，四周翻起150高 钢筋混凝土楼板120厚 合计：I 3.1.3 楼面（无防水）恒荷载计算 瓷砖地面 素水泥面 20厚1：3干硬性水泥砂浆 水泥浆结合层一道 钢筋混凝土楼板120厚 合计：3.2 板活荷载标准值计算3.1.1屋面活荷载标准值 屋面均布活荷载 楼面均布活荷载 3.3 墙体荷载标准值计算3.3.1 外墙荷载标准值厚蒸压粉煤灰砖 15厚双面抹灰 合计： 3.3.2 内墙荷载标准值厚蒸压粉煤灰砖 15厚双面抹灰 合计：3.4 门窗荷载标准值计算 铝合金玻璃窗 木门 4. 墙体高厚比验算4.1一层墙体高厚比验算4.1.1 纵墙的高厚比验算（1）外纵墙高厚比验算承重墙（基础埋深，算至大放脚顶）最大横墙间距，查表外墙厚，采用砂浆，查表，满足要求。(2) 内纵墙高厚比验算，查表 满足要求4.1.2 承重横墙的高厚比验算，查表 满足要求4.2二层墙体高厚比验算4.2.1 纵墙的高厚比验算（1）外纵墙高厚比验算最大横墙间距，,外墙厚，采用砂浆，查表，查表外墙厚，采用砂浆，查表，满足要求。(2) 内纵墙高厚比验算，,查表 满足要求4.2.2 承重横墙的高厚比验算，查表 满足要求因为26层墙体高度，内外纵墙间距相等，墙厚等条件完全相同，所以26层高厚比验算均同2层。5. 荷载组合及内力计算 5.1纵墙内力计算及截面承载力计算5.1.1 计算单元 外纵墙取一个开间为计算单元，根据图取斜线、虚线部分为纵墙计算单元的受荷面积，窗间墙为计算截面，纵墙承载力外纵墙由B、H轴线控制，内纵墙由于洞口面积较小，不起控制作用，因此不计算。5.1.2控制截面由于一层、二六层砂浆等级不同，需要验算一层、二层墙体承载力，每层取两个控制截面，IIII一层墙体 二六层墙体 每层墙体的计算面积为 ：5.1.3各层墙体内力标准值计算女儿墙采用现浇钢筋混凝土，高度。圈梁自重：二六层墙体自重 一层墙体自重 屋面荷载：恒载 活载 楼面荷载：恒载 活载 5.1.4 内力组合 二层墙体截面（考虑活载折减，取45层楼面活荷载折减系数为，23层为0.85）A 第一种组合（）B 第二种组合（）5.1.4.2 二层墙体IIII截面A第一种组合B 第二种组合5.1.4.3 一层墙体截面（考虑活载折减，取45层楼面活荷载折减系数为，23层取0.85）A 第一种组合（） B 第二种组合5.1.4.4 一层墙体IIII截面A第一种组合B 第二种组合5.1.5截面承载力验算 此截面没有梁支撑在上面。故各层近似按轴心受压计算，一层与二六层所采用砖和砂浆强度不同，所以要验算二层截面和一层截面，因为轴心受压下截面II-II截面受力最大，所以只验算一层和二层II-II截面即可。二层截面II-II截面（） 查表砌体结构3-4 满足要求.一层截面II-II截面（） 满足要求.5.2横墙内力计算及截面承载力计算5.2.1 计算单元取1宽墙体作为计算单元，沿纵向取为受荷宽度，计算简图为每层横墙视为不动铰接的竖向构件5.2.2 控制截面由于一层、二六层砂浆等级不同，需要验算一层、二层墙体承载力，每层取两个控制截面，IIII一层墙体 二六层墙体 每层墙体的计算面积为 ： 5.2.3各层墙体内力标准值计算 圈梁自重 二六层墙体自重 一层墙体自重 屋面荷载恒载 活载 楼面荷载恒载 活载 5.2.4内力组合 二层墙体截面（考虑活载折减，取45层楼面活荷载折减系数为，23层取0.85） A 第一种组合（） B 第二种组合（） 查表 查表：满足要求。5.2.4.2 一层墙体IIII截面A 第一种组合（）B 第二种组合（）所以取 查表 查表：满足要求。5.3计算结果通过计算可知该宿舍楼工程一层采用蒸压粉煤灰转，砂浆，二六层采用蒸压粉煤灰转，砂浆，满足要求。 6. 板的配筋计算 本宿舍楼工程采用全部现浇钢筋混凝土楼板，板厚。6.1荷载设计值活荷载 恒荷载有防水楼板的恒荷载标准值： 无防水楼板的恒荷载标准值： 第一种组合： 第二种组合： 取 有防水楼板：无防水楼板：6.2板的弯矩计算跨中最大正弯矩发生在活荷载为棋盘式布置时，它可以简化为内支座固支时作用下的跨中弯矩值与当内支座铰支时作用下的跨中弯矩值两者之和。支座最大负弯矩可近似按活荷载满布置求的，即内支座固支时作用下的支座弯矩。本设计中，楼盖边梁对板的作用视为固定支座。所有区格板按其位置与尺寸分为1，2，3类，计算弯矩时，考虑泊松比的影响，取6.2.1计算跨度内跨 为轴线间距离边跨 ， 为净跨，b为梁宽6.2.2弯矩计算1区格板：2区格，3区格计算过程同1区格类似，各区格的弯矩计算列与表1 表1 区格板的计算弯矩区格ABC 5.42.41.87.036.3板的配筋计算 截面有效高度：选用钢筋作为受力主筋。（短跨）方向：（长跨）方向：其中 h板厚()配筋计算由单位宽度的截面弯矩设计值，按下式计算受拉钢筋截面积：截面配筋计算结果及实际配筋列表2 表6-2 楼板配筋截面配筋实配面积跨中A区格方向10012.996478503方向909.462217251B区格方向1005.74321335方向904.227223251C区格方向1002.526117251方向901.145463251支座1-21007898381-31006347032-21005765862-31004675031边支座1006347542边支座1005767542边支座1004675033边支座1001292517.楼梯设计计算楼梯上的均布活荷载标准值 ，混凝土采用，受力钢筋采用级钢筋，箍筋采用级钢筋，取宽板带进行计算，板厚。板倾斜度 7.1楼梯斜板计算7.1.1荷载计算 恒荷载：三角形踏步自重 斜板自重 （砂浆找平 踏面，踢面） 板底粉刷 合计： 活荷载： 荷载组合： 第一种组合： 第二种组合：7.1.2截面设计板水平计算跨度：计算跨度：斜板双端均与平台梁整体现浇，考虑梁对板的弹性嵌固作用，斜板的跨中和支座弯矩近似值：，跨中、支座均选用，另外每踏步配一根分布钢筋7.2平台板的设计计算7.2.1荷载计算板厚取，板计算跨度，取宽板带为计算单元。横荷载：砂浆找平层： 厚混凝土板： 板底抹灰： 合计： 活荷载： 荷载设计值：板两端与梁整浇：7.2.2配筋计算，跨中、支座均选用，分布钢筋。7.3平台梁的设计计算平台梁截面尺寸为，承受平台板和梯段板的均布反力，为承受均布荷载的简支梁。7.3.1荷载及内力计算恒载：斜板传来：平台板传来：平台梁自重：平台梁抹灰： 合计： 活载：斜板传来：平台板传来： 合计： 荷载设计值：内力计算：平台梁净跨度：计算跨度：跨中弯矩：梁端剪力：7.3.2配筋计算正截面承载力计算（近似按矩形截面计算），选斜截面承载力计算：，梁截面尺寸符合要求。故，按构造配置箍筋，双肢箍。 参考文献1 砌