砌体结构课程设计土木毕业设计计算书+CAD图纸

1、一. 前言1.1. 选题的依据及课题的意义砌体是包括多种材料的块体砌筑而成的，其中砖石是最古老的建筑材料，几千年来由于其良好的物理力学性能、易于取材、生产和施工，造价低廉，至今仍成为我国主导的建筑材料三层联排别墅由于层高比较低，使用砌体结构可以有效的降低成本。同时新产品新工艺的不断出现,它的实施，对促进我国砌块结构向高档次发展具有重要作用。1.2. 国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）目前我国的砌体材料和发达国家相比，强度低、耐久性差，我国的砌体材料普遍存在着自重大、强度低、生产能耗高、毁田严重、施工机械化水平较低，和耐久性、抗震性能较差等弊病。因此要针对这些问题开展下列方面的工作:要积极开

2、发节能环保形的新型建材;发展高强砌体材料;继续加强配筋砌体和预应力砌体的研究;加强砌体结构理论的研究1.3研究内容及实验方案 建筑设计部分:a. 建筑方案及设计:编制建筑设计说明书.b. 设计建筑平面、立面、剖面的设计;完成底层平面图,标准层;屋盖平面图;侧立面图;剖面图. c. 主要部位的建筑构造设计及材料作法:完成外墙大样图;楼梯大样图;材料做法表;门窗表. 结构设计部分: a. 确定结构方案:包括上部结构方案与布置;楼盖结构方案与布;基础方案与布置等.编制结构设计说明书. b. 结构设计计算:基础计算、阳台挑梁计算、楼梯计算、雨 蓬计算等. c. 绘制结构构件施工图:基础平面及配筋图;层

3、结构平面图;屋盖结构平面图;梁结构配筋图;结构平面节点详图;柱、梁截面配筋图.d.用结构设计软件进行整体的验算.二. 结构方案2.1 . 主体结构设计方案该建筑物层数为三层，总高度为10.880m，层高3.0m<4m;房屋的高宽比10.880/13.800=00.788<2;体形简单，室内要求空间小，多为房间，横墙较多，所以采用砖混结构能基本符合规范要求。2.2 墙体方案及布置（1） 变形缝：由建筑设计知道该建筑物的总长度45m<60m，可不设伸缩缝。工程地质资料表明：场地土质比较均匀，领近无建筑物，没有较大差异的荷载等，可不设沉降缝；根据建筑抗震设计规范可不设防震缝。（2）

4、 墙体布置：应当优先考虑横墙承重方案，以增强结构的横向刚度。大房间梁支撑在内外纵墙上，为纵墙承重。纵墙布置较为对称，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。个别不满足要求的局部尺寸，以设置构造拄后，可适当放宽。根据上述分析，采用以横墙承重为主的结构布置方案是合理的。（3） 墙厚（初拟底层外墙厚为240mm，其余隔墙为90。2.3. 多层砖混房屋的构造措施（1） 构造柱的设置：构造柱的设置见图。除此以外，构造柱的根部与地圈梁连接，不再另设基础。在柱的上下端500mm范围内加密箍筋为6150。构造柱的做法是：将墙先砌成大马牙槎（五皮砖设一槎），后浇构造柱的混凝

5、土。混凝土强度等级采用C20。具体做法见详图。（2） 圈梁设置：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，上表面与板面齐平或与横墙表面齐平。当圈梁遇窗洞口时，可兼过梁，但需另设置过梁所需要的钢筋。三. 结构计算3.1. 现浇板的荷载计算与选型 楼面地砖：20×0.04=0.8KN/m 板自重：2 .0kN/m (D=80mm) 15mm混合砂浆天棚抹灰：0.15×2=0.3 KN/m= 0.8+2.0+0.3 = 3.1 KN/m, =2.00 KN/m楼盖布置见详图3.2. 连续梁的计算与设计 混凝土采用C20,= 9.6 N/

6、mm;钢材采用级钢，3.2.1. 计算单元及梁截面尺寸的确定=×3600=350400 mm取h=400mm。b=250167 mm取b=250mm。3.2.2. 计算简图的确定 计算跨度： 60 = +a=(5640-240)+240=5640mm= 1.05=1.05×(5640-240)=5670mm 取小值 = 5160mm。3.2.3荷载设计值 板传来的恒载标准值：3.1×3.0=9.3KN/m 板传来的活载标准值：2.0×3.0=6 KN/m 梁自重标准值：0.25×0.4×25+0.02×0.25×2

7、0+0.02×0.4×20×2=3.298 KN/m 设计值：（4.672+9.3+3.298）×1.2+6×1.4=29.124 KN/m3.2.4内力计算×29.124×5.64=115.80KNm×29.124×5.4=78.635KN3.2.5 截面配筋计算 HRB335, =300,按单筋底面计算：=1由 = 选筋21（1039mm）（满足要求）。3.2.6斜截面承载能力计算HRB335, = 9.6 N/mm,=1.10 N/mm1 复核截面尺寸：，属一般梁截面尺寸符合要求。2 判断是否按计算

8、配置腹筋不需配置腹筋配置箍筋 6，s=300mm; 架立筋 210配箍率：所以箍筋间距符合要求。设置架立筋 2103.3. L-2单跨梁的计算与设计 混凝土采用C20,= 9.6 N/mm;钢材采用级钢，3.3.1 计算单元及梁截面尺寸的确定=×3600=350400 mm取h=350mm。b=250167 mm取b=250mm。3.3.2 计算简图的确定 计算跨度： = -a=3600-240=3360mm 取= 3360mm。3.3.3 荷载设计值墙体传来的恒载标准值：(3-0.08)×5.24=15.3 KN/m 板传来的恒载标准值：3.1×(1050+27

9、00)=11.625 KN/m 板传来的活载标准值：2.0×3.75=7.5 KN/m 梁自重标准值：0.25×0.35×25+0.02×0.25×20+0.02×0.35×20×2=2.09 KN/m 设计值：（15.3+11.625+2.09）×1.2+7.5×1.4=45.318 KN/m3.3.4 内力计算×45.318×3.36=63.95 KNm×45.318×3.36=76.13 KN3.3.5 截面配筋计算 HRB335, =300,按单筋

10、底面计算：=1由 = 选筋220+118（882mm）（满足要求）。3.3.6 斜截面承载能力计算HRB335, = 9.6 N/mm,=1.10 N/mm 复核截面尺寸：，属一般梁截面尺寸符合要求。 判断是否按计算配置腹筋不需配置腹筋配置箍筋 6，s=300mm; 架立筋 210配箍率：所以箍筋间距符合要求。设置架立筋 210梁配筋图3.4 墙体验算3.4.1墙体高厚比验算1） 静力计算方案的确定：因横墙间距s=2×3.0=6.0m，楼（屋）盖为装配式钢筋砼楼（屋）盖，故房屋的静力计算方案为刚性方案。2） 外纵墙高厚比验算 墙体的计算高度，底层： 。其他楼层，墙计算高度，墙厚0.2

11、4m，承重墙取。 有窗户的墙允许高厚比 ： ；允许高厚比，查表得： M7.5时，=26。 底层高厚比验算：（满足）； 三层高厚比验算：（满足）；3） 内纵墙高厚比验算 墙体的计算高度，底层：(满足）；4） 横墙高厚比验算 内横墙：一层 三层 外横墙：一层 三层 故满足要求。3.4.2纵墙的承载力验算 1）选定计算单元在房屋层数、墙体所采用材料种类、材料强度、楼面（屋面）荷载均相同的情况下，外纵墙最不利计算位置可根据墙体的负载面积与其截面面积的比值来判别。最不利窗间墙垛的选择墙垛长度/mm18001200负载面积A/m3.0×3.02.4×3.066相等，取开间大的为计算单元

12、，即取轴线间的纵墙为计算单元。2 ) 荷载计算纵墙的承载力验算：屋面荷载: 10 厚1:2.5 水泥砂浆结合层 0.220 厚1:2.5 水泥砂浆保护层 0.420厚沥青防水层 0.35 25mm厚1:3水泥砂浆找平层 0.5 100mm厚现浇钢筋混凝土板 2.5陶粒混凝土找坡2%1.41415mm厚混合砂浆天棚抹灰 梁及梁上抹灰：25×0.5×0.25×3.3+20×(0.02×0.25+2×0.5×0.02)×3.3=10.875KN 基本风压为0.35< 0.7,故不考虑风荷载影响。 由荷载规范，雪荷载

13、, 故取0.7。 设计值： 由可变荷载控制：=1.2×（10.875+5.619×3.3×3.0）+1.4×0.7×3.6×3.0 = 75.09KN 由永久荷载控制：= 1.35×（10.875+5.619×3.3×3.0）+1.0×0.7×3.6×3.0 = 80.14KN3）楼面荷载 楼地板 2.0 铺地砖 0.8 平顶抹灰 梁及梁上抹灰 10.875KN 活载 2.0设计值： 由可变荷载控制：=1.2×（10.875+3.1×3.3×3.

14、0）+1.4×2.0×3.6×3.0 = 83.47KN。由永久荷载控制：= 1.35×（10.875+3.1×3.3×3.0）+1.0×3.6×3.0×2.0=81.48KN。4）墙体自重计算每层墙体自重时，应扣除窗口面积，加上窗自重，考虑抹灰,对2,3,层，墙体厚度为240mm，计算高度3.0m，其自重标准值为： 0.24×（3.3×3.61.5×1.5）×19+0.04×（3.3×3.61.5×1.5）×20+1.5&#

15、215;1.5×0.3=56.94KN设计值： 由可变荷载控制： 56.94×1.2=68.328KN由永久荷载控制： 56.94×1.35=76.869KN对1层，墙体厚度为240mm，底层楼层高度为3.95m, 其自重标准值为：0.24×（3.3×3.61.5×1.5）×19+0.04×（3.95×3.61.5×1.5）×20+1.5×1.5×0.3=73.68KN设计值： 由可变荷载控制： 73.68×1.2 =88.416KN 由永久荷载控制： 7

16、3.68×1.35=99.468KN5） 内力计算 屋面及楼面梁的有效支承长度一， 二层M10，f=1.89N/mm，取=163mm。三层 M7.5 f=1.69 N/mm，取=172mm 纵向墙体的计算简图 由可变荷载控制的纵向墙体内力计算表楼层上层传荷本层楼盖荷载截面截面(KN)(mm)(KN)(mm)(mm)M(KNm)(KN)(KN)375.09068.32817251.20143.418142.008268.328068.32817254.80136.656210.3361143.418088.416163119.8 0236.124368.159表中 =+ M =

17、3;+·(负值表示方向相反)=+（墙重） （h为支承墙的厚度）由永久荷载控制的纵向墙体内力计算表楼层上层传荷本层楼盖荷载截面截面(KN)(mm)(KN)(mm)(mm)M(KNm)(KN)(KN)380.14076.86917251.20157.009256.477276.869076.86916354.80153.738253.2061153.738099.468163119.80 253.206385.89a) 墙体承载力计算该建筑物的静力计算方案为刚性方案，因此静力计算可以不考虑风荷载的影响，仅考虑竖向荷载。在进行墙体强度验算时，应该对危险截面进行计算，即内力较大的截面；断面削

18、弱的截面；材料强度改变的截面。所以应对荷载最大的底层墙体进行验算（240mm墙）；一层、二层用M7.5砂砌筑，三层用M5.0，要对一、三墙体进行强度验算。对于每层墙体，纵墙应取墙顶截面以及墙底截面进行强度验算。>1>1由上表可以看出，计算墙体在房屋的底层满足承载力要求。7) 砌体局部受压计算以上述窗间墙第一层墙垛为例，墙垛截面为240mm×1800mm,混凝土梁截面为250mm×400mm,支承长度240mm. 根据内力计算，当由可变荷载控制时，本层梁的支座反力为=68.328KN，=143.418KN 当由永久荷载控制时，本层梁的支座反力为=76.869KN，

19、=153.738KN= 163mm<240mm=b =163×250=40750mm=240×(2×240+250)=366300 mm;=0.72×40750 = 29.47KN 验证 +f, 所以=0；压应力图形完整系数=0.7f=0.7×1.989×40750×1.89 = 107.23KN>=83.47KN（安全）。3.4.3 横墙的承载力验算1) 荷载计算 对于楼面荷载较小，横墙的计算不考虑一侧无活荷载时的偏心受力情况，按两侧均匀布置活荷载的轴心受压构件取1m宽横墙进行承载力验算。计算单元见详图。屋盖荷

20、载设计值：由可变荷载控制：=1.2×3.97×3.0×1.0+1.4×0.7×3.0×1.0=93.95KN由永久荷载控制的组合：=1.35×3.97×3.0×1.0+1.0×0.7×3.0×1.0=96.91KN楼面荷载： 由可变荷载控制=1.2×3.1×3.0×1.0+1.4×2×3.0×1.0=23.47KN由永久荷载控制的组合：=1.35×3.1×3.0×1.0+1.0×

21、;2×3.0×1.0=22.27KN墙体自重：对1,2，3层，墙厚240mm，两侧采用20mm抹灰，计算高度3.0m、3.95m自重标准值为：0.24×19×3.0×1.0+0.04×20×.6×1.0=19.296KN设计值 由可变荷载控制的组合：19.296×1.2=23.16KN 由永久荷载控制的组合：19.296×1.35=26.05KN 对一层，墙厚为240mm，计算高度3.95m, 两侧采用20mm抹灰自重标准值为：0.24×19×3.95×1.0+0.

22、04×20×4.55×1.0=24.388KN设计值 由可变荷载控制的组合：24.388×1.2=29.27KN 由永久荷载控制的组合：24.388×1.35=32.92KN2) 承载力验算 横向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表计算项目第三层第一层N(KN)137.1230.36h (mm)2402403.03.951518.90.7450.6475A(mm)240000240000f (N/mm)1.691.89A f(KN)302.2293.7>1>1横向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表计算项目第三层第一层N(KN)144.

23、5241.14h (mm)2402403.03.951518.90.7450.6475A(mm)240000240000f (N/mm)1.691.89A f(KN)302.2293.7>1>1上述承载力计算表明，墙体的承载力满足要求。3.5楼板计算楼面活荷载为2.0，采用C20混凝土HPB235级钢筋，按弹性理论设计，其中板厚为80mm梁截面均为240X240 mm, q =1.4 x 20=2.8(1)恒荷载 地砖： 0.25 20厚水泥砂浆找平层 0.03 x 20 = 0.6 80厚混凝土板 0.08 x 25= 2 15厚混合砂浆抹灰 0.015 x 17 =0.255

24、2.905跨中最大正弯矩发生在活荷载为棋盘式布置时，它可以简化为当支座固支时g+q/2作用下的跨中弯矩值与支座绞支时q/2作用下的跨中弯矩值两者之和。支座最大负弯矩可以近似按活荷载满布求得，即内支座固支时g+q作用下支座弯矩.在本例中，楼盖边梁 对板的作用视为固定支座。计算弯矩时，考虑泊松比的影响，取=0.2 。g = 1.2x 2.905 =3.486g + q = 2.8 x3.486 =6.286q/2 = 1.4 q+q/2 = 1.4 +3.486 =4.886（2）.计算跨度区格ABL012.43.6L025.45.4L01/L020.4440.667m1 ()(0.0415+0.

25、2 x 0.002)x4.886 x +(0.1038+0.2x0.1038)x1.4x=3.63(0.0336+0.2x0.0102) x 4.886x +(0.0737+0.2x0.0281)x 1.4 x=3.696m2()(0.002+0.2 x 0.0415)x4.886 x +(0.1038+0.2x0.1038)x1.4x=3.178(0.0102+0.2x0.0336) x 4.886x +(0.0281+0.2x0.0737)x 1.4 x=1.956m1-0.0844xx=-3.056=-6.143m1-3.056-6.143m2=-2.060=-4.652m2-2.060

26、-4.652（3）截面设计截面有效效高度：选用Ø8钢筋作为受力主筋，则L01方向跨中截面的h01=h-c-d/2=80-15-4=61mm,L02方向（长跨）的跨中截面的h02=h-c-3/2d=60-8=53mm,支座截面处h0均为61mm,计算配筋时取内力臂系数s=0.95,As= ,截面配筋计算结果及实际配列于表。板的配筋计算h0mAs配筋实配As跨中A区格L01方向613.63298Ø8150335L02方向533.178307.5Ø8150335B区格L01方向613.696304Ø8150335L02方向531.956185Ø820

27、0251支座A-B61-3.056249Ø8200251A边支座(L01方向)61-3.056249Ø8200251A边支座(L02方向)61-2.06169Ø8200251B边支座(L01方向)61-6.143504Ø8100503A边支座(L02方向)61-4.652382Ø82004023.6屋面板计算(1)楼面活荷载为0.5，采用C20混凝土HPB235级钢筋，按弹性理论设计，其中板厚为100mm梁截面均为240X240 mm,q =1.4 x 20=2.8(2) 恒荷载屋面恒载: 5.619不上人屋面 q=1.4x0.5=0.7g=5

28、.614x1.2=6.74g+q=6.74+0.7=7.44 q/2=0.35g+q/2=7.09（3）计算跨度区格ABL012.43.6L025.45.4L01/L020.4440.667m1 ()(0.0415+0.2 x 0.002)x7.09 x +(0.1038+0.2x0.1038)x1.4x=2.570(0.0336+0.2x0.0102) x 4.886x +(0.0737+0.2x0.0281)x 1.4 x=3.696m2()(0.002+0.2 x 0.0415)x7.09 x +(0.1038+0.2x0.1038)x1.4x=3.155(0.0102+0.2x0.03

29、36) x 4.886x +(0.0281+0.2x0.0737)x 1.4 x=1.956m1-0.0844x 7.44x=-3.617=-7.270m1-3.617-7.270m2=-2.438=-5.506m2-2.438-5.506（4）截面设计截面有效效高度：选用Ø8钢筋作为受力主筋，则L01方向跨中截面的h01=h-c-d/2=100-15-4=81mm,L02方向（长跨）的跨中截面的h02=h-c-3/2d=81-8=73mm,支座截面处h0均为73mm,计算配筋时取内力臂系数s=0.95,As= ,截面配筋计算结果及实际配列于表。板的配筋计算h0mAs配筋实配As跨中

30、A区格L01方向812.57159Ø8200251L02方向733.155217Ø8200251B区格L01方向814.712195Ø8200251L02方向732.332160Ø8200251支座A-B81-3.617224Ø8200251A边支座(L01方向)81-3.617224Ø8200251A边支座(L02方向)81-2.438151Ø8200251B边支座(L01方向)81-7.270450Ø8100503A边支座(L02方向)81-5.506340Ø81503353.7楼梯计算楼梯截面为24

31、00x3300mm,采用现浇式板式楼梯:采用C25（fc=11.9）, ft=1.27),平台梁的受力钢筋为HRB335级(fy=300),其余为HPB235级(fy=210),板底为20厚的混合砂浆抹灰，板面为 20厚的水泥砂浆，金 属栏杆，楼梯活荷载为2.5,3.7.1. 斜板 (TB-1)（1） 荷载计算,取一个踏步宽(b=1140mm)为计算单元,恒荷载:踏步面层自重: 1.2(0.260.167)0.021.1420(1/0.3)=0.779踏步板自重: 1.2(0.260.16)/20.31.1425(1/0.3)=7.182板底抹灰: 1.20.3410.021.1417(1/0

32、.3)=0.529栏杆自重: 1.2 0.9=0.12恒荷载设计值: g=8.61活荷载设计值： q=1.42.51.14=4.025 P=q+g=8.61+4.025=12.635（2） 斜板弯矩计算: M = = =13.76(3). 斜板的配筋计算 混凝土C25，ho=100-20=80(mm),受压区高度: X= =80- =16mm钢筋面积As=1.011.9114016/210=1033.6()则每米板宽钢筋的面积为:1033.6/1.4=906.7(/m),选12120（As=942）3.7.2.平台板厚为h=80，与斜板组成一块整体板.3.7.3.PTL-1计算梁侧抹灰自重:0

33、.022(0.35-0.07+0.05)171.2=0.27 总恒荷载：P=27.443.7.4. 平台梁内力计算（按简支梁计算）计算跨度 <2.4(m)取=2.39m弯矩 M=剪力 V=3.7.5. 平台梁的配筋计算:按倒梁L形截面计算,h=70mm ,受压翼缘宽度b=2390/6=398.3 (mm)b=Sn+b=200+1200/2=800 取b=398.3mmh=h-35=315mm判别T形截面类别:=1.011.9398.370(31570/2) =92.90(mm)>M属于第一类T形截面计算a. 正截面承载力计算:受压区高度：=315-=24mm钢筋面积:=1.011.

34、9398.325/210=564()选钢筋 316(As=603) 配筋率 =0.0083=0.83% >3.7.6. 斜截面承载力计算.截面尺寸验算: =187.43 KN>V=26.11KN验算是否计算配箍筋 =56.0(KN)>26.11KN只需按构造配筋选6180 验算配箍率:228.3/20080 =0.00157=0.157%0.241.27/210=0.145%< 满足要求3.8过梁验算 门窗洞口上的过梁在同一位置,并与圈梁整浇,这时圈梁兼作过梁其配筋要按过梁的设计进行配筋. 纵墙上的门窗过梁，外载为0,只有本身自重及其上窗台下窗台下墙体自重1). GL1:恒荷载: 墙体自重（240x300） 5.24x0.24x1.2=0.905 梁自重 0.24x0.3x25=1.83 组合:q=2.735计算跨度: L0=Ln+a/2=2160mmL0=1.05Ln=2268mm,取L0=2268mm M=1/8 x 1.2 x 3.34 x 2.268=2.577=0.0159=1.6 As=1.62409.6/210=46.52 配212 (As=226) 3.9基础设计:1). 确定条形基础底面宽度b.为了便于施工，选择基础埋深d=1000mm由于e=0.86和Sr=0.91>0.85,查表得:埋深范围内土的加权平均重度:=18.