建筑结构课程设计计算书

1、任务介绍及基本资料、设计任务 二、设计要求 三、参考资料 课程设计计算书确定房屋结构承重方案 确定房屋静力计算方案 高后比验算7四、荷载统计五、楼板结构计算1、板的计算2、次梁的计算3、主梁的计算11砌体墙体设计13、材料选用及结构方案13二、墙体承载力计算13总结17任务介绍及基本资料、设计任务1、1设计题目长沙市第一中学办公楼任务简介：长沙市第一中学办公楼位于湖南长沙。建 筑总占地面积为B*L=16*24m,房屋安全等级为二级，该工 程位于非抗震区，故不考虑抗震因素。此工程设计为三层，层 高为36m。每层设有两个楼梯间、标准办公室七间、男女厕 所、另外设置会客厅一间。每层可容纳1020人同

2、时工作。 其设计为砌体结构办公楼，墙体材料为多空粘土砖，屋面采用 钢筋混凝土整浇楼盖1. 2设计资料1、2. 1浆楼面板底做25mm厚石灰砂浆粉刷，板面按20mm厚水泥砂1、2、梁内受力主筋采用HRB335钢筋，其余均采用HPB300 刚，砌体材料为多孔粘土砖1、2、该工程位于长沙，属于非地震区，可不考虑抗震设施。4载影响。1、2、设计层高为3.6m,总高度为10.8m,故可不考虑风荷1、2、5建筑安全等级：二级1、2、6永久荷载为梁.板自重，墙体自重，构造层重，其容重为：钢筋混凝土25kN/m3沥青卷材防水屋 面3.61kN/m3水泥砂浆20kN/m3塑钢窗0.25kN/m3石灰砂浆17kN

3、/m3木门0.2KN/m3多孔粘土砖19kN/m31、2、7 露面活荷载标准值为2.0 kN / m21. 2、8屋顶雪荷载标准值为0.45 kN / m2门窗资料表类型编号长高数量备注门Ml100022008实木门M2120022002实木门窗Cl250015008塑钢窗C2100010002塑钢窗C3150010002塑钢窗二、设计要求1、确定房屋的结构承重方案;确定房屋的尽力计算方案;3、掌握多层房屋墙体设计及墙、柱的高后鼻炎算方法;混凝土面板的设计（包括板的布置、混凝土强度等级.板厚、板 面标高、内力计算等。）5.次良玉主梁的设计（次梁按塑性理论，主梁按弹性理论）。6、施工图的要求建筑

4、施工图：建筑设计说明、标准层建筑施工图;结构施工图:结构设计说明;楼盖结构平面布置图，板的配筋图，比例取1:100；次梁、主梁配筋图、材料玩具抵抗图。三、参考资料1.砌体结构设计规范（GB500032001）2、混凝土结构设计规范3、混凝土结构设计4、建筑荷载设计规范5.砌体结构设计常有资料速查手册6、房屋建筑制图统一标准课程设计计算书一、确定房屋的结构承重方案该房屋为学校三层砌体结构办公楼，采用横墙承重方案。二、确定房屋静力计算方案根据房屋现浇楼面和屋面的方案以及涉及的最大横墙间 距来确定。初步确定其横墙最大间距为S=4m,楼盖类型为一类。房 屋、楼盖采用钢筋混凝土楼盖，s=2.3*4=9.

5、2m2<32 故 本建筑精力计算方案为刚性方案。三、高厚比验算高厚比验算公式为B二罟Wu沖2 (3 本设计采用多孔粘土砖MU25,砂浆最强强度等级为M10,根据GB500036.1.1得墙身允许高厚比为0 =26. 根据GB50003表513由于房屋横墙间距s>2H,故计算高度 Ho =1.0H 则 0 二3600/240= 5； h=240mm,故 |1口.2 对于有门窗洞口的墙，允许高厚比修正系数U 2按下式计 算12-1-0.4S各种墙口 2计算表格横强1.0内纵墙1-0.4*1000/4000=0.9办公室窗口墙面1-0.4*2500/4000=0.75厕所窗口前面1-0.

6、4*1600/4000=0. 84则口2 B的最小值为12*075*26=156>15 所以此建筑所有墙高厚比满足要求。四、荷载统计1 荷载资料1.1屋面恒荷载标准值根据hML/40,并应不小于最小板厚70mm,初步设计楼 面板厚为80mm,取屋面板厚为70mmOApp改性沥青防水层0.3kN / m220mm厚水泥砂浆找平层04kN / rrP平均150mm厚水泥珍珠岩保溫找坡层052kN /20mm »水泥砂浆找平层040kN / m215mm混合砂浆天棚抹灰l.lskN / m211.75 kN/m2Z 4.55 kN/m20.45 kN / m2预应力混凝土板70mm

7、屋盖永久荷载淞值 屋面雪荷载屋面梁，此办公楼设计为两跨梁，每跨长为7000mm, 中间设为2000mm走廊，根据高跨比要求可取梁高h为 600mm,宽去与墙同宽为240mm.次梁高可取4、300mm 宽为150mm。另外在外墙上每层设置圈梁。则主梁的荷载为25*0.6*0.24=3.6 kN / m 次梁的荷载为 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楼面荷载标准值 板底15mm厚石灰砂浆粉刷 钢筋混凝土现浇楼板80mm 板面20rnni厚水泥砂浆楼面 楼面活

8、荷载 楼面综合在统计1.3墙自重计算15*0. 24 二 3. 6 kN/m2 20*0.015=0.3 kN / 17*0.015=0.255 KN/m3(包括水泥砂浆打底，共厚25mm)空心粘土砖砌墙体240mm 水泥砂浆找平层及面层15mm 墙体内表面装饰层17mm 外墙瓷砖贴面0. 5 kN /0.25kN/m30.2KN/m3墙体荷载统计表(每跨梁)塑钢窗木门墙体类别荷载统计(KN)内横墙(3. 6+2*0. 3+2*0. 255) *3.45*7=107外横强(3. 6+2*0. 3+0. 255+0. 5) *3. 45*7=120办公室内纵墙(3. 6+2*0. 3+0. 25

9、5*0.5) * (3.45*4-2. 2*1)+0. 2*1*2. 2=54. 38办公室外纵墙(3. 6+2*0. 3+0. 255+0.5) * (3.45*4-2. 5*1.5) +0. 25*2.5*1.5=50.7洗手间内纵墙(3. 6+2*0. 3+2*0. 25) * (3.45*4-1.2*2.2)+0. 2*1.2*2. 2二53洗手间外纵墙(3. 6+2*0. 3+0. 25+0.5) * (3.45*4-1.6*1.5) +0. 25*1.5*1.0=57五、楼板结构计算1 板的计算11材料C25 混凝土： fc=11.9KN/ nm?, f. =1.27 KN/ ni

10、inf=1.78 KN/ mm，钢筋：HRB335 fyk =335 KN/ mm- , fy =300 KN/ mm , fy=300 KN/ niin"。1.2板的设计确定版后几次梁截面 板厚h:h> 1/40二2000/40二50mm,并不应小于民用建筑楼面最小厚度70mm,故选取h二80mm。 次梁截面bxh次梁截面高h按1/20到1/12出估，选300mm,截面宽b二 (1/2 至 1/3) h,选 b 为 150mm。0, 255 kN / m2 2 kN / m20. 4 kN / m21.2x2.655=3.2 kN /楼面活荷载q楼面综合荷载统计g/q=3.

11、2/2.6=1.2<31.3X 2. 0二2. 6kN/m215. 8 kN / m21.3标准层荷载标准值 板底15mm厚石灰砂浆粉刷 钢筋混凝土现浇楼板80mm 板面20rnm厚水泥砂浆楼面 恒荷载g1.4计算简图去板宽b=1000mm作为计算单元，有板和次量 尺寸可得板的计算简图如图所示。其中中间跨的计算长度h =；边跨的计算跨度1,. = 1 +h/2。边跨域中罕见夸的计算跨度相差 211 一2.08灯切二4%，故可按等跨连续板计算内力。2.08?n7n?nan?07nv?ng + q=5.8kN/mI I I I I I ?11fl?07n、?110板的计算简图1.5弯矩及配筋

12、计算板的有效截面高度ho=h-2O=8O-2O=6Omm,并考虑轴线间的这件系数，可列表计算如下:截面1A2B弯矩系数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严；Ty130988698q4q=1376kN/m选用钢筋4)62004)62204)62204)6220实际钢筋面

13、积(mnF)141129129129最小酉 d 筋 pinbh=120mm"对四周与梁整浇的单向板跨中和中间支座处，弯矩可 减少20%,也可直接采用钢筋面积折减，既将非折减处的钢 筋面积直接乘以0.8,这样计算简便些，且误差不大，偏于 安全。2次梁的计算(按塑性理论计算)2. 1计算简图的确定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、载板传来的恒荷载次梁自重次梁粉刷恒離活荷载 主梁截面尺寸选择主梁的截面高度h为600mm ,主梁宽b为240mm ;则梁的尺寸为 b X h=600inm x 240mm。 计算简图根据平面布置及主梁设计尺寸，可得出次梁计算简图,如图。中间跨的计算跨度 lo=l=3.72m ;边跨的计算跨度为l=l+a/2=3.80m<1.0251 =3.813叽 边跨和中间 跨的计算跨度相差3豊;*72 =2 % ,故可按等跨连续梁计算。严'；A4n27prjT29"T 3 DT 3 n 26LenL初 nI“九2.2内力及配筋计算正截面承载力计算次梁跨中截面按T型截面积算，翼缘计算

15、宽度按规定有：5 <1訂3 = 3720/3 = 1240讪勺 <b+几=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-号 1 = 2656KN 川以此作为判断T型截面类别的依据。次梁制作界面按/?x/z = l50nwnx300nwn的矩形截面计算,并取 /?0= 300-35 = 265""”。计算过程如表格。次梁受力纵筋采用HRB335级钢筋 (片=0.55 ,厶

16、=300N/nw?)。截面位置1B2c弯矩系数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截面类型及截面尺 寸(mm )一类T形Z）x/ = 1240x 300/?x/? = 15Ox3OO一类T形 bx 力= 1240x300矩形Z?xA = l50x300£ = 1-II- J V 0.5/M;0.0140.1120.010.08918

17、3177148141选用钢筋2CP122<P122CP102<P10实际钢筋截面面积226226157157注：人加=pM】=0.0015x150x300 = 675加加2#斜截面受剪承载力计算A©力设计值简历设计值表截面AB尼B右C剪力系数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 箍筋计算截面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箍筋肢数、直径2CP62<P62<P62CP6Av _0.24/ S 一 A0.220.220.220.22sfnni)200200200200注：S“ = 200 mmnidX3主梁的计算3.1计算简图的确定 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次梁传来恒荷载主梁自重 板侧抹灰 恒勰G 活離Q G + Q 计算简图 支座为砌体.支承长度为240mm196760主梁计算简图3.2截面配筋计算/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乡=0.55X = £“0 = 0J74x565 = 98.3/n/z/300.aJZx 1x11.9x240x98.3 “r 1A, = = 952ntnrfy每询=02%x240x565 = 2712选用钢筋为40)18A =101 "曲 An.n受剪主梁斜截面受绥计算边支座边V(kN)3224册0.25£処(的403.4WV0.7 恥(N)120548朋)(N)172212箍筋支数、直径2CP8A.1 270,24x250x-0.254S300计算值S ( mm )398适配箍筋间距(mm )200

21、3.3附加横向钢筋计算由次梁船只主梁的集中荷载设计值F = 34.24+20.8 = 55.O4W附加横向钢筋应配置在5 = 3/?+/), =3x200+ 2x(600 -450) = 90Gnim的范围内。 仅选择箍筋由F < 制并取q)8双箍筋，贝y55040. “m >= 1.282x300x50.3则取m=2个，在主次梁相交处的主梁内,每侧附加固i<P8钢筋。砌体墙体设计、材料选用及结构方案1 .墙体材料及尺寸各层墙体均采用MU20多孑船土砖和M10混合砂浆砌筑；纵横墙厚度均 为240mm ,内墙双面抹灰，外墙内测抹灰外侧贴瓷砖。15*0. 24 二 3.6 kN/

22、時 20*0.015=0.3 kN/m2 17*0.015=0.255 KN/m3空心粘土砖砌墙体240mm水泥砂浆找平层及面层15mm墙体内表面装饰层17mm外墙瓷砖贴面(水泥砂浆打底，共厚25mm)0. 5 kN /、墙体承载力计算1 .承重纵墙1.1对于承重纵墙，取一个窗间墙作为计算单元，其受荷载面积为4x0.24=0.96m-1.2控制界面该建筑各层墙体截面尺寸相同,砌体材料也相同，那么和在最大的截面为最不利截 面，所以选择第一层的顶端和底端截面分别进行承载力计算,则外纵墙墙体的计算面 积为 A = 4 x 0.24 = 0.96/zr1.3荷载统计每层墙体自重(3.6+2x0.3+0

23、.255+0.5)x(3.45x4-2.2x1)+0.2x1x2.2 = 54.38屋面传来竖向荷载：4.55x4x3.5 = 63.7"0.45x4x3.5 = 6.3W恒荷鯛准值：雪荷斷准值：楼面传来竖向荷载：2.655x4x3.5 = 37.172.0x4x15 = 28ZJV恒荷瞬准值：活荷载标准值:1.4内力计算及截面承载力验算第一层顶端截面：上部结构出传来荷载标准值：/V, = 54.38X 2 + 63.2 + 6.3 + 37.17x2 + 28x2 = 308.6阳上3载设计值：TV, = 1.2x(54.38x2+63.7+37.17x2)+1.4x(6.3+28

24、x2) = 383.4W MU20多孔粘土砖和MW混合砂浆砌筑墙体抗压强度设计值y = 2.67MHf ,主梁 S /: = 600/wn ,则梁的有效支承长度(实际支承长度<7 = 240加加):£/(, = 10 = loj；屠=150/WW < a = 240"""M对形心轴的偏心距：勺=y 一 °4ao = 120-0.4 xl50 = 60/n/«Mk引起的弯矩=2x (37.17+ 28)x 0.06 = 7.8RN -e =处= 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 ,故承载力满足要求！第一层底端截面：霭女=+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 = ()-曾查丢得卩= 0.72 . 04/

26、9; = 0.72X960000x2.67 = 1845.54RN>N2=448.7kN 2 承重横墙2.1选取计算单元和确定受荷面积对于承重横墙，去im宽作为计算单元，受荷面积为1x3.6 = 3.6nr。2.2控制截面此建筑砌体材料和截面尺寸都相同，故何在最大的界面为最不截面,所以选择第一层的截面顶端和底端分别进行承载力验算,贝IJ外横墙墙体的计算面积为：A = 1x0.24 = 0.2 亦外横墙总长度很长,此处取im宽的横墙逬行研究，所以不对面积进行折减。(3.6+2x0.3+0.255+0.5)x3.6x1 = 17.8jW2.3荷载计算每层墙体自重4.55x1x2=9 JOA/

27、V045xlx2 = 0.9W屋面传来竖向荷载恒荷斷准值雪荷载楼面传来的竖向荷载2.655x1x2 = 53bW2x1x2=4W恒荷鯛准值活荷载标准值2.4内力计算及截面承载力验算第一层顶端截面：上部传来荷载标准值：=17.8x2 + 9.1 + 0.9 + 5.31x2 + 4x2 = 64.22RN上部荷载设计值：N,=1.2x(17.8x2+9.1+5.31x2) + 1.4x(0.9+4x2)=78.8WMU20多孔粘土砖和M10混合砂浆砌筑墙体抗压强度设计值丁 = 267M加,次梁高力=300劝,则梁端的有效支撑长度(实际支承长度4 = 120加加):% = 1 °= 1

28、警=1<£1 = 120nifJiM对形心轴的偏心距：e, = y- 0.4«(, = 60 - 0.4x 106 = 17.6mmNm引起的弯矩：叽=(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-查丢得(P = 0.45(pAf = 0.45x240000x2.67 = 288.43 &

29、gt; 64.2"N 故承载力满足要求。第一层底端截面：N" =+17.8 = 64.22 + 17.8 = 82.02RN川2 =N+17.8x1.2 = 7&8 + 17.8xl.2 = 100.16aN" 鱼=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，故承载力 满足要求。3.扃輙压承载力梁端搁入墙体内的长度为240mm ,在墙体墙体截面尺寸相同,所用

30、材料也相同 的情况下，由于第一层顶端截面上部传来的荷载较大，所以分纵横墙两种情况分别验 算第一层顶端截面处的扃部抗压承载力。3.1纵墙局部抗压承载力人=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则=0.7x1.68x2.67x36000 = 113.lRN>M=83.74kN ,局部受压承载力满足 条件。3.2横墙局部抗压承载力

31、A,=(Z>+2/:)/? = (150 + 2x 240)x240 = l51200/wn-E&W 爲=W64 = a(p = 106x150 = 15900""沪乩空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样一1=1.68<2，“ = 0.7则加1=0.7X2x2.67X15900 = 59.4WV<Nj=83.74jW ,故局部受压承载力不满足 要求。需要设置刚性垫块。设置刚性垫块的面积A =240x630 = 1512OOw/zr，垫块高度= 240ww，符合 刚性垫块要求。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'绳=6= 5.4x J；爲 =57.2"w»83.74x(0.12-