某宿舍楼砌体结构设计计算书112修改

1、混凝土与砌体结构课程设计院 校：重庆大学继续教育学院班 级：学 号：姓 名：指导老师：2012年6月16日目 录1结构设计资料及说明1 1.1 工程概况11.2 结构方案确定11.3 设计资料11.4 主要建筑构造资料11.5 可变荷载资料11.6 材料供应11.7 建筑结构设计规范12、结构方案设计1 2.1 主体结构方案确定12.2 结构承重方案及墙体布置12.3 构造措施13、结构计算1 3.1 预制板的选择13.2墙体高厚比验算13.3承重墙体的承载力验算13.4阳台及卫生间现浇楼板计算13.5楼梯的设计15、基础设计1 5.1 计算单元选择1 5.2 确定基底宽度1 5.3 确定基础

2、尺寸11、结构设计资料及说明1.1工程概况及设计规模1). 工程名称：重庆某职业技术学校宿舍楼设计 2). 拟建地点：重庆市××县×镇3). 占地总面积：（见建筑施工图）；4). 单栋建筑面积：（见建筑平、立、剖面图）；5). 建筑层数及层高：结构共6层；层高均为3.6米。室内外高差0.6米；6). 结构形式：砖混结构。1.2结构方案1.2.1 采用以横墙承重为主的纵横墙承重方案。1.2.2 楼板采用预制混凝土空心板。楼梯为现浇板式楼梯。1.3 设计资料1.3.1 不考虑结构抗震设防，也不考虑水平风荷载。1.3.2 地质条件： 1). 场地为浅丘地带，场地按建筑单

3、元进行平整后，基本为裸露页岩，无地质断层、裂缝、软弱夹层，地基承载力特征值：350kN/m2。2). 地下水位在地表8m以下, 地下无侵蚀性介质。1.4主要建筑构造资料1.4.1.结构材料：墙体：采用240厚MU15页岩实心砖墙，加混凝土构造柱及圈梁；楼盖：采用预制混凝土空心板楼（屋）盖，钢筋混凝土现浇楼梯；基础：采用素混凝土条形刚性基础。1.4.2. 建筑楼面做法： （1）宿舍、走道及楼梯间：由上至下构造做法：粘贴玻化砖或踏步砖（0.55kN/m ）；20厚水泥砂浆找平层（0.4kN/m ）；预制混凝土空心板结构层（2）卫生间：由上至下构造做法：水泥砂浆粘贴地面砖（0.55kN/m2 ）1.

4、2厚JS防水涂料防水层（0.1kN/m2 ）20厚水泥砂浆找平层（0.4kN/m2 ）1：6水泥炉渣填充层（安装卫生洁具后）/（3.0kN/m2 ）20厚水泥砂浆保护层（0.4kN/m2 ）1.2厚JS防水涂料防水层（0.1kN/m2 ）结构层（板面下降450按同层排水处理）。1.4.3. 建筑墙面做法：（1）外墙面：为普通抹灰、贴装饰面砖墙面（0.55kN/m2 ）；（2）内墙面：为普通抹灰、刮腻子、乳胶漆照面（0.34kN/m2 ）；1.4.4室内天棚：15mm厚水泥砂浆抹灰，刮腻子、乳胶漆照面（0.3kN/m2）。1.4.5 屋面防水做法：由上至下构造做法：40厚C20细石混凝土整体浇注

5、刚性防水层（1.0kN/m2 ）20厚水泥砂浆保护层（0.4kN/m2 ）3厚2000型SBS改性石油沥青卷材防水层（0.1kN/m2）20厚水泥砂浆找平层（0.4kN/m2）1：6水泥炉渣找坡兼隔热层，平均厚度100，排水坡度按设计（1.0kN/m2）30厚C20混凝土整体浇注层（0.72kN/m2）；结构层。1.5可变荷载资料1.5.1 屋面为不上人屋面，活荷载标准0.5 kN/m2，无积雪、积灰荷载；1.5.2. 楼面活荷载标准值：宿舍、办公室2.0 kN/m2，楼梯、阳台及卫生间2.5kN/m2。1.5.3 设计墙、基础的活荷载折减系数见下表：计算截面以上层数12-34-56-89-2

6、0计算截面以上各楼层活荷载总和的折减系数1.00.850.70.650.61.5.4.不考虑基本风压。1.6材料供应1). 可就近供应MU10、MU15等级页岩砖；2). 可就近供应门窗过梁、雨棚等预制构件，可提供商品混凝土。3). 采用HPB235级、HRB335级钢筋，以及冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋。1.7 建筑结构设计引用规范1).建筑结构荷载规范（GB50009-2001）；2).砌体结构设计规范（GB50003-2001）；3).混凝土结构设计规（GB50010-2010）；4).建筑结构制图标准（GBT50012001）；5).建筑地基基础设计规范（GB500072002）；2结构方

7、案设计2.1 主体结构设计方案的确定该建筑物层数为6层，总高度为22.2m，层高3.6m3.6m；房屋的高宽比22.2/18=1.23<2；体形简单，室内要求空间小，横墙较多，所以采用以横墙承重为主的砖混结构基本能符合规范要求。2.2 结构承重方案及墙体布置2.2.1 变形缝（伸缩缝及沉降缝）：该建筑物的总长度32.64m<60m，可不设伸缩缝。场地为浅丘地带，场地按建筑单元进行平整后，基本为裸露页岩，无地质断层、裂缝、软弱夹层，地质均匀，邻近无建筑物，没有较大差异的荷载等，可不设沉降缝。2.2.2 墙体布置：应优采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系，以增强结构的横向刚度，房屋的

8、整体性比较好。由于房屋内通风采光要求，外纵墙门窗洞口较大，不利于承重。纵墙布置宜均匀对称，平面上前后左右拉通；竖向上下连续对齐，减少偏心；同一轴线上的窗间墙都比较均匀，上下对齐。根据上述分析，采用以横墙承重为主的纵横墙承重结构布置方案是合理的。2.2.3 墙厚：墙厚均为240mm,砂浆强度等级M7.5。2.3多层砖混房屋的构造措施2.3.1 构造柱的设置：构造柱的截面尺寸不宜小于240mm×240mm，其厚度不应小于墙厚，边柱、角柱的截面宽度宜适当加大、柱内竖向受力钢筋，对于中柱，不宜少于412；对于角柱、边柱，不宜少于414。构造柱的竖向受力钢筋的直径也不宜大于16mm。构造柱的箍

9、筋，在一般部位宜采用6、间距200mm，楼层上下500mm范围内宜采用6、间距100mm。构造柱的受力钢筋应在基础梁和楼层圈梁中锚固，并应符合受拉钢筋的锚固要求。构造柱的根部与地圈梁连接，不再另设基础。构造柱的具体做法为：将墙先砌成大马牙槎（五皮砖设一槎），后浇构造柱的混凝土。沿墙高每隔500mm设26拉结钢筋，且每边伸入墙体内钢筋不宜小于600mm。构造柱的混凝土强度等级不宜低于C20。构造柱的截面尺寸及配筋见图（其中GZ1为四个角柱，GZ2为外墙除角柱外的所有构造柱）2.3.2 圈梁设置：1).各层、屋面、基础上面均设置圈梁。横墙圈梁设在板底，纵墙圈梁下表面与横墙圈梁底表面齐平，上表面与板

10、面齐平或与横墙表面齐平。2). 圈梁宜连续墙设在同一水平面上，并形成封闭状；当圈梁被门窗洞口截断时，应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁。附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于其中到中垂直间距的二倍，且不得小于1m；3). 纵横墙交接处的圈梁应有可靠的连接；4). 钢筋混凝土圈梁的宽度宜与墙厚相同，当墙厚h240mm时，其宽度不宜小于2h/3。圈梁高度不应小于120mm。纵向钢筋不应小于410，绑扎接头的搭接长度按受拉钢筋考虑，箍筋间距不应大于300mm；5). 圈梁兼作过梁时，过梁部分的钢筋应按计算用量另行增配。3、结构计算判断房屋静力计算方案：本工程为装配式无檩体系钢筋混凝土楼（屋）盖，房间横墙间

11、距S<32m，所以房屋静力计算方案为刚性方案。刚性方案房屋的静力计算，可按下列规定进行：1). 多层房屋：在竖向荷载作用下，墙、柱在每层高度范围内，可近似地视作两端铰支的竖向构件；在水平荷载作用下，墙、柱可视作竖向连续梁；2). 对本层的竖向荷载，应考虑对墙、柱的实际偏心影响，当梁支承于墙上时，端支承压力N 到墙内边的距离，应取梁端有效支承长度a0的0.4倍。由上面楼层传来的荷载Nu，可视作作用于上一楼层的墙、柱的载面重心处。3.1预制板的选型楼、屋面板仅承受均布面荷载，且非库房楼面，所以板的外加荷载设计值按下式计算：Fd=GGK+QQK楼面及楼面走道荷载设计值：Fd=1.2×

12、（0.550.400.30）1.4×2.0 = 4.3 KN/m2屋面及屋面走道荷载设计值：Fd=1.2×（1.00.40.10.41.00.720.30）1.4×0.5 =5.404 KN/m2查图集预应力混凝土空心板（西南04G231），选取板型号为：屋盖选取的预制板型号为： bWB3606-6楼盖选取的预制板型号为：3.2 墙体高厚比验算墙体高厚比验算 （1）外纵墙高厚比验算横墙最大间距：s=3.6m受压墙体的计算高度确定如下:底层： H=3.6+1.0=4.6m 算到基础顶面 其他楼层: S=H 墙厚240mm，外纵墙为自承重墙，取 ；砂浆强度等级M7.5

13、，墙允许高厚比取【】=26外纵墙每开间有宽800mm的门洞和宽800mm的窗洞=H0h = 2160240 = 9 =1.2×0.822×26=25.65 满足高厚比要求（2）内纵墙高厚比验算横墙最大间距：s=3.6m受压墙体的计算高度确定如下:底层： H=3.6+1.0=4.6m 算到基础顶面 其他楼层: s=H 墙厚240mm，内纵墙为承重墙，取 ；砂浆强度等级M7.5，墙允许高厚比取【】=26内纵墙开间有宽1800mm的窗洞，门洞（最危险截面为楼梯间处，取最大洞口计算）=H0h = 2160240 = 9 =1.0×0.8×26=20.80 满足高

14、厚比要求（3） 横墙高厚比验算纵墙最大间距：s=6.0m。受压墙体的计算高度确定如下:底层： 其他楼层: 墙厚240mm，横墙为承重墙，取 ；砂浆强度等级M7.5，墙允许高厚比取【】=26横墙上无洞口 底层：=H0h = 3320240 = 13.83 =1.0×1.0×26=26 满足高厚比要求。其他层有效高度较底层小，墙厚同样为240mm，故也能满足高厚比的要求。3.3承重墙体的承载力验算3.3.1选定计算单元横墙选如图（参照课本混凝土结构中册365页第四版）所示1m宽墙体作为计算单元，沿纵向取3600/2+3600/2=3600mm为受荷宽度，计算截面面积A b =0

15、.24×1=0.24 m2 。由于房屋开间、荷载近似，因此按轴压验算。 3.3.2荷载计算屋盖荷载40厚C20细石混凝土整体浇注刚性防水层 1.0kn/m220厚水泥砂浆保护层 0.4kn/m23厚2000型SBS改性石油沥青卷材防水层 0.1kn/m220厚水泥砂浆找平层 0.4kn/m21：6水泥炉渣找坡兼隔热层，平均厚度100，排水坡度按设计 1.0kn/m230厚C20混凝土整体浇注层 0.72kn/m2预制混凝土空心板结构 2.0kn/m215厚板底水泥砂浆抹灰，刮腻子、乳胶漆照面 0.30kn/m2屋盖的恒荷载标准值: 5.92kn/m2屋盖的活荷载标准值: 0.5 kn

16、/m2屋盖的荷载标准值: 5.92+0.5=6.42 kn/m2屋盖的荷载设计值: 1.2×5.92+1.4×0.5=7.804kn/m2楼盖荷载粘贴玻化砖或踏步砖 0.55kN/m220厚水泥砂浆找平层 0.40kN/m2预制混凝土空心板结构层 2.0kn/m215厚板底水泥砂浆抹灰，刮腻子、乳胶漆照面 0.30 kn/m2楼盖的恒荷载标准值: 3.25 kn/m2楼盖的活荷载标准值: 2.0 kn/m2楼盖的荷载标准值: 3.25+2.0=5.25 kn/m2楼盖的荷载设计值: 1.2×3.25+1.2×3.25=6.70 kn/m2单元墙体自重计算

17、 240mm砖墙（内墙） 0.24×19+2×0.34 =5.24 kn/m2塑钢窗 0.4 kn/m2标准值 1.0×3.6×5.24=18.86 kn设计值 1.2×18.86=22.63 kn3.3.3 荷载组合及内力分析 由于承重横墙是按轴心受压构件计算的，又因为砌体规范规定沿层高各截面取用相同的纵向力影响系数，所以应取每层轴向力最大的下端部截面作为控制截面进行计算。取最底层墙的下端截面为控制界面。砌体为烧结页岩砖MU15，砂浆强度等级为M7.5，砌体抗压强度设计值f取2.07N/mm2。屋盖传来的单位竖向荷载如下：标准值 6.42&#

18、215;3.6×1=23.11 kn设计值 7.80×3.6×1=28.09 kn楼盖传来的单位竖向荷载如下：标准值 5.25×3.6×1=18.90 kn设计值 6.70×3.6×1=24.12 kn底层墙下截面的单位m竖向荷载标准值 （23.11+18.86）+（18.90+18.86）×5+（5.24×1.0）=236.534 KN设计值 （28.09+22.63）+（24.12+22.63）×5+1.2×（5.24×1.0）=291.39 KN承重横墙轴心受压构件的承

19、载力（采用无筋砌体承载力计算公式） Nu=f A 其中 烧结普通砖高厚比修正系数 =1.0 对于矩形截面 =×H0/h = 1.0×3600240 = 15 查表得为 0.745Nu=f A =0.745×2.07×0.24×1000= 370.116KN 291.39 KN 承重横墙满足承载力要求。承重纵墙每层的承载面积为3.6m×2.4m/2，即走道面积的一半，远小于横墙的荷载，而纵墙的墙厚、页岩砖、砂浆强度均同横墙，故也能满足承载力的要求。3.4阳台及卫生间现浇楼板的计算由于阳台及卫生间开间进深都比较小，因此板的跨度基本在12m

20、之间，在竖向力作用下产生的跨中弯矩也不大。因此，在满足构造要求下，可以按照构造配筋即可。根据混凝土结构设计规范GB50010-2010，按构造配以底部纵向及分布钢筋均为8150，上部钢筋选配8150。3.5楼梯的设计 本宿舍楼采用现浇整体式钢筋混凝土楼梯，采用C25混凝土fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2,梁的纵向受力钢筋选用HRB335级钢筋fy=300 N/mm2，其余选用HPB235级钢筋fy=210 N/mm2，活荷载标准值为2.5 kN/，按板式楼梯进行设计，其平面布置如上图所示：3.5.1梯段板的计算（1）确定板厚 取板厚h=110mm，约为板斜长的1/30。板倾斜

21、角的正切tan=150/300=0.5，cos=0.894 。（2）荷载计算（取1m板宽作为计算单元） 粘贴玻化砖或踏步砖 （0.3+0.15）×0.55/0.3=0.83 kN/m20厚水泥砂浆找平层 （0.3+0.15）×0.40/0.3=0.6 kN/m三角形踏步 0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.88 kN/m混凝土斜板 0.11×25/0.894= 3.08 kn/m15厚板底水泥砂浆抹灰，刮腻子、乳胶漆照面 0.30/0.894=0.34 kn/m梯段板恒荷载标准值: 6.73 kn/m梯段板活荷载标准值: 2.

22、5 kn/m梯段板荷载标准值: 6.73+2.5=9.23 kn/m梯段板荷载设计值: 1.2×6.73+1.4×2.5=11.58 kn/m（3）内力计算 板水平计算跨度Ln=3.3m弯矩设计值M=0.1×p×L2=0.1×11.58×3.32=12.61 kn·m（4）配筋计算 板的有效高度h0=11020=90 mm ，选配10100，As=785.0 mm2分布筋每级踏步1根8.3.5.2 平台板的计算（1）确定板厚 设计平台板厚h=100mm（2）荷载计算（取1m板宽作为计算单元） 粘贴玻化砖或踏步砖 0.55 k

23、N/m20厚水泥砂浆找平层 0.40 kN/m100mm厚混凝土板 0.1×25=2.5 kn/m15厚板底水泥砂浆抹灰，刮腻子、乳胶漆照面 0.30 kn/m平台板恒荷载标准值: 3.75 kn/m平台板活荷载标准值: 2.5 kn/m平台板荷载标准值: 3.25+2.5=5.75 kn/m平台板荷载设计值: 1.2×3.75+1.4×2.5=8.00 kn/m（3）内力计算 平台板计算跨度L04/2=2.13m弯矩设计值M=0.1×p×L2=0.1×8.0×2.132=3.63 kn·m（4）配筋计算 板的有效

24、高度h0=10020=80 mm 选配8200，As=251.0 mm2 ，分布钢筋6200。3.5.3 平台梁的计算设计 平台梁截面尺寸为240mm×350mm（1）荷载计算（取短方向1m板宽作为计算单元） 梁自重 0.24×（0.35-0.10）×25=1.5 kN/m梁侧粉刷层 0.02×（0.35-0.10）×2×17=0.17 kN/m平台板传来荷载 3.75×2.252=4.22 kn/m梯段板传来荷载 6.73×3.32=11.10 kn/m平台板恒荷载标准值: 16.99 kn/m平台板活荷载标准值

25、: 2.5×(3.32+2.252)=6.94 kn/m平台板荷载设计值: 1.2×16.99+1.4×6.94=30.10 kn/m（2）内力计算计算跨度：L0=1.05Ln=1.05×(3.6-0.24)=3.53 m最大弯矩：M=0.125×p×L02=0.125×30.10×3.532=46.88 kn·m最大剪力：V=0.5×p×Ln=0.5×30.10×（3.60.24）=50.57 KN（3）配筋计算a进行平台梁正截面承载力计算时，按一类倒L形截面计算

26、，bf = b+5 hf = 240 + 5×100=740 mm梁的有效高度 h0=35035=315 mm判断截面类型： Mu=1·fc·bf·hf（h0-hf2）=1.0×11.9×740×100×（315-1002）=233.36 kn·m 46.88 kn·m经判断属第一类T形截面，选配414(表示HRB335级钢筋)，As=615.0 mm2 fb进行平台梁斜截面承载力计算时，按矩形截面计算 配置6200箍筋，则斜截面的受剪承载力斜截面抗剪承载力满足要求4.阳台封闭梁设计及过梁选择4

27、.1阳台封闭梁设计 由于阳台及厕所楼板采用现浇结构，故须在阳台外边缘设计一条封闭梁，并与楼板现浇成整体。拟取b×h200mm×300mm。阳台梁、板混凝土采用C25, fc=11.9 N/mm2，ft=1.27 N/mm2,梁采用HRB335级钢筋fy=300 N/mm2。阳台楼板荷载：粘贴玻化砖或踏步砖 0.55kN/m220厚水泥砂浆找平层 0.40kN/m2100mm现浇混凝土板结构层 0.08×25=2.0 kn/m215厚板底水泥砂浆抹灰，刮腻子、乳胶漆照面 0.30 kn/m2阳台板恒荷载标准值: 3.25 kn/m2阳台板活荷载标准值: 2.5 kn

28、/m2阳台板荷载设计值: 1.2×3.25+1.4×2.5=7.40 kn/m2阳台封闭梁线荷载： p=7.40×1.82=6.66 kn/m (1)内力计算计算跨度：L0=1.05Ln=1.05×（2.1-0.24）=1.95 m最大弯矩：M=0.125×p×L02=0.125×6.66×1.952=3.17 kn·m最大剪力：V=0.5×p×Ln=0.5×6.66×（2.10.24）= 6.19 KN (2)配筋计算a进行阳台封口梁正截面承载力计算时，按一类倒L

29、形截面计算，bf = b+5 hf = 200 + 5×80=600 mm梁的有效高度：h0300mm35mm265mm。判断截面类型： Mu=1·fc·bf·hf（h0-hf2）=1.0×11.9×600×80×（265-802）=128.52 kn·m 2.87 kn·m经判断属第一类T形截面，构造配筋，选配212(表示HRB335级钢筋)，As=226.0 mm2b进行阳台封口梁斜截面承载力计算时，按矩形截面计算 配置6200箍筋，则斜截面的受剪承载力 斜截面抗剪承载力满足要求4. 2过梁

30、选择该幢宿舍楼的门窗过梁有外纵墙门带窗1.8m过梁、楼梯间门窗1.8m过梁，内纵墙门1m过梁，卫生间0.7m过梁，走廊窗2.1m过梁。a. 外纵墙门带窗1.8m过梁：上部墙体高度1.2m，无楼板荷载。1.2m1.8/3 m,按高度为Ln/3墙体的均布自重采用。外加荷载设计值为：（0.24×19+0.55+0.34）×1.83 = 3.27 KN/m外加荷载等级为2级。查西南建筑图集03G301，选用过梁 GL-4182b. 楼梯间窗1.8m过梁： 上部墙体高度1.8m，无楼板荷载。1.8m1.8/3 m,按高度为Ln/3墙体的均布自重采用。外加荷载设计值为：（0.24

31、15;19+0.55+0.34）×1.83 = 3.27 KN/m外加荷载等级为2级。查西南建筑图集03G301，选用过梁 GL-4182c. 楼梯间门1.8m过梁上部墙体高度1.2m，无楼板荷载。1.2m1.8/3 m,按高度为Ln/3墙体的均布自重采用。外加荷载设计值为：（0.24×19+0.55+0.34）×1.83 = 3.27 KN/m外加荷载等级为2级。查西南建筑图集03G301，选用过梁 GL-4182d.内纵墙门1.0m过梁：上部墙体高度1.5m，有楼板荷载。1.2m1.8/3 m,按高度为Ln/3墙体的均布自重采用。1.2m1.0 m,可不考虑梁

32、板荷载。外加荷载设计值为：（0.24×19+0.55+0.34）×1.83 = 3.27 KN/m外加荷载等级为2级。查西南建筑图集03G301，选用过梁 GL-4102e. 卫生间过梁窗：上部墙体高2.4m>过梁跨度Ln，可不考虑外加荷f.走廊窗2.1m过梁：上部墙体高度0.7m，无楼板荷载。0.7m2.1/3 m,按高度为Ln/3墙体的均布自重采用。外加荷载设计值为：（0.24×19+0.55+0.34）×2.13 = 3.815 KN/m外加荷载等级为2级。查西南建筑图集03G301，选用过梁 GL-42125、基础设计场地为浅丘地带，场地按建筑单元进行