混凝土与砌体结构课程设计

混凝土与砌体结构课程设计学生姓名：张唯一学号：20074023248指导教师：解国粱所在学院：工程学院专业：土木工程中国·大庆2010年10目录1设计资料 12结构计算 12.1计算柱高 12.2确定柱截面尺寸及相应计算参数 13荷载计算 33.1恒荷载 33.1.1屋盖恒荷载 33.1.2吊车梁及轨道重力荷载设计值 43.1.3柱自重重力荷载设计值 43.2屋面活荷载 53.3风荷载 53.4吊车荷载 73.4.1吊车梁竖向荷载 73.4.2吊车梁横向水平荷载 84排架内力分析 84.1恒载作用下排架内力分析 94.2屋面活荷载作用下排架内力分析 104.2.1AB跨作用屋面活荷载 104.2.2BC跨作用屋面活荷载 124.2.3荷载作用下排架内力分析 134.2.4吊车荷载作用下的内力分析 145内力组合 206柱的设计 286.1柱的纵向钢筋计算 286.1.1选取控制截面最不利组合 286.1.2柱计算长度的确定 286.1.3上柱配筋计算 286.1.4下柱配筋计算 306.2柱的裂缝宽度验算 306.3柱箍筋配置 317牛腿设计 317.1牛腿几何尺寸的确定 327.2牛腿配筋 327.3牛腿局部挤压验算 327.4柱的吊装验算 327.4.1吊装方案 327.4.2荷载计算 337.4.3内力计算 337.4.4截面承载力计算 347.4.5裂肺宽度验算 348基础设计 358.1作用于基础顶面上面的荷载计算 358.2基础尺寸及埋置深度 368.3基础高度验算 368.4基础底板配筋计算 378.4.1柱边及变阶处基底反力 378.4.2柱边及变阶处弯矩计算 398.4.3配筋计算 40单层厂房结构设计任务书一、设计题目：金属结构车间双跨等高厂房。(每人一题，按学号分配)二、设计内容：1．计算排架所受的各项荷载；2．计算各种荷载作用下的排架内力(对于吊车荷载不考虑厂房的空间作用)；3．柱及牛腿设计，柱下单独基础设计；4．绘施工图：柱模板图和配筋图；基础模板和配筋图。三、设计资料1．金属结构车间为两跨厂房，安全等级为一级，厂房总长54m，柱距为6m，厂房剖面如图1、2、3所示；2．厂房每跨内设两台吊车，吊车均为软钩吊车；3．建设地点为东北某城市(基本雪压0.40kN／m，基本风压0.50kN／m2，冻结深度2.0m)；4．地基为均匀粘性土，地基承载力特征值190Kpa；5．厂房标准构件选用及载荷标准值：(1)屋架采用梯形钢屋架，屋架自重标准值：18m跨81.50kN／每榀，21m跨95kN／每榀，24m跨109kN／每榀，27m跨122kN／每榀，30m跨136kN／每榀(均包括支撑自重)(2)吊车梁选用预应力混凝土吊车梁，参数见表3。轨道及零件自重0.8kN／m，轨道及垫层构造高度200mm；(3)天窗采用矩形纵向天窗，每榀天窗架重：18m跨25.5kN／每榀，21m跨30kN／每榀，24m跨34kN／每榀，27m跨38.3kN／每榀，30m跨42.5kN／每榀(包括自重，侧板、窗扇支撑等自重)；(4)天沟板自重标准值为2.02kN／m；(5)围护墙采用240mm双面粉刷墙，自重5.24kN/m2。塑钢窗：自重0.45KN／m2，窗宽4.2m，窗高见图1。(6)基础梁截面为250mmX600mm；基础梁自重4.2kN／m；6．材料：混凝土强度等级为C30，柱的受力钢筋采用HRB335级或HRB400级，箍筋采用HPB235级；7．屋面卷材防水做法及荷载标准值如下：防水层：0.4kN／m2；25mm厚水泥沙浆找平层：0.5kN／m2；100mm厚珍珠岩制品保温层：0.4kN／m2；隔汽层：0.05kN／m2；25mm厚水泥砂浆找平层：0.5kN／m2；预应力大型屋面板：1.4kN／m2。8．屋面均布活荷载为0.5kN／m2。图1图2图3表1各学号所对应的桥式吊车和牛腿标高跨度左跨吊车序号右跨吊车序号C1C2C3C4C1C2C3C4C1C2C3C418123456789101112C118131415161718192021222324C218252627282930313233343536C321373839404142434445464748C121495051525354555657585960C221616263646566676869707172C324737475767778798081828384C424858687888990919293949596C124979899100101102103104105106107108C227109110111112113114115116117118119120C327121122123124125126127128129130131132C427133134135136137138139140141142143144C130145146147148149150151152153154155156C230157158159160161162163164165166167168C330169170171172173174175176177178179180C4轨顶标高(m)7.88.18.48.79.09.39.69.910.210.510.811.1表2吊车数据（工作级别A5）吊车序号起重量(kn)桥跨LQ(m)小车重g(kn)最大轮压Pmax(kn)大车轮距BQ(m)轨道中心之端部距离b(mm)轨顶以上高度H(mm)大车宽B(m)吊车总重G(kn)C1160/3216.563.261634.0023020975.95523019.563.261854.1026020976.05527022.563.261934.1026021876.05530025.563.262055.0026021856.39034028.563.262145.0026021856.390380C2200/5016.569.771854.0023020995.95524019.569.772074.1026020996.05529022.569.772164.1026021896.05532025.569.772305.0026021896.39037028.569.772395.0026021896.390400C3320/5016.51092784.6526023416.64033019.51093014.7030024716.69038022.51093134.7030024716.69041025.51093315.0030024716.99046028.51093445.0030024716.990500C4500/10016.51554204.8030027346.77544019.51554304.8030027346.77549022.51554564.8030027346.77553025.51554745.0030027346.97558028.51554875.0030027346.975620表3吊车梁数据（工作级别A5）梁型号起重量(kn)跨度(m)梁高(mm)梁重(kn)YDL116016.5-28.5120041.3YDL220016.5-28.5120041.5YDL332016.5-28.5120046.0YDL450016.5-28.5150060.3注：1、土木07专升本选1-55号方案2、土木07（2）选60-114号方案3、土木07（1）选120-161设计资料本设计对应任务书第100号方案，左跨吊车为C4，右跨吊车为C2，轨顶标高9.9m，跨度24m。2结构计算2.1计算柱高因该厂房跨度在15～36m之间，且柱顶标高大于8m，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋盖具有较大刚度，选用预应力混凝土折线型屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。由图可知轨顶标高为9.9m，设室内地面至基础顶面的距离为0.5m，则计算简图中柱的总高度H，上柱高度和下柱高度分别为：由于为双跨等高厂房，所以边柱A、C，中柱B的标高均一致。柱顶标高上柱高估计基础埋深2.2,基础高1.6，因室外地坪标高为-0.15，所以基顶标标高-0.75。全柱高下柱高因此边柱A，C及中柱B顶面标高为12.3，上柱高4.0，下柱高9.0，全柱高12.9。2.2确定柱截面尺寸及相应计算参数A柱：上柱截面尺寸(mm)：b×h=500×500下柱截面尺寸(mm)：b×h×hf=500×1200×200B柱：上柱截面尺寸(mm)：b×h=500×700下柱截面尺寸(mm)：b×h×hf=500×1600×300C柱：上柱截面尺寸(mm)：b×h=400×400下柱截面尺寸(mm)：b×h×hf=400×800×150本设计仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图1所示。图1计算单元和计算简图和截面尺寸3荷载计算3.1恒荷载3.1.1屋盖恒荷载防水层0.4kN/m225mm厚水泥砂浆找平层0.5kN/m210mm厚珍珠岩制品保温层0.4kN/m2隔汽层0.05kN/m225mm厚水泥砂浆找平层0.5kN/m2预应力大型屋面板1.4kN/m23.25kN/m2屋架自重109kN/榀天窗架EQ\F(1,2)×34=17kN天沟板2.02×6=12.12kN则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值为：kN=100mm=150mm=100mmA柱：850-(300+500)=50＜80∴A轴向柱内移150mmB柱左：850-(300+350)=200B柱右：850-(300+350)=200C柱：850-(300+500)=50＜80∴C轴向柱内移150mm3.1.2吊车梁及轨道重力荷载设计值=1.2×(60.3+0.8×6)=78.12kN3.1.3柱自重重力荷载设计值上柱自重：=1.2×0.5×0.5×25×3.9=29.25kN=1.2×0.5×0.7×25×3.9=40.95kN=1.2×25×8.9×(0.4×0.15×2+0.45×0.15+0.01375)=53.73kN下柱自重：=1.2×25×8.9×（0.5×0.15×2+0.85×0.2+0.7×0.025×2/2）=90.11kN=1.2×25×8.9×（0.5×0.2×2+1.15×0.3+0.8×0.025）=150.86kN=1.2×25×8.9（0.4×0.15×2+0.45×0.15+0.01375）=53.73kN各项恒荷载作用位置如图2所示图2荷载作用位置图（单位：KN）3.2屋面活荷载屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，雪荷载标准值为0.4kN/m2，后者小于前者，故仅按前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为：=1.4×0.5×6×24/2=50.40kN3.3风荷载风荷载的标准值按计算，其中,,根据厂房各部分标高及B类地面粗糙度由附表确定如下：柱顶：=12.3m=1.064檐口：=14.0m=1.112=15.00m=1.140屋顶：=17.6m=1.1917=18.05m=1.2071如图3所示，则由上式可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为：=1.0（0.8+0.6+0.6）×1.064×0.35=0.745kN/m2kN/m2图3风荷载体型系数及排架计算简图

则作用于排架计算简图上的风荷载设计值为:×0.745×6=6.258kN/mkN/m=32.00kN3.4吊车荷载3.4.1吊车梁竖向荷载左跨：由表可得吊车参数为：B=6.775m，K=4.8m，456kN，Q=500kN，g=155kN，G=530kN。kN。根据B，K可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值如图4所示。吊车竖向荷载设计值为：D1.4×456×(1+0.87)=1193.81kND1.4×134×1.87=350.81kN右跨：由表可得吊车参数为：B=6.775m，K=4.8m，456kN，Q=500kN，g=155kN，G=530kN。kN。根据B，K可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值如图4所示。吊车竖向荷载设计值为：D1.4×456×(1+0.87)=1193.81kND1.4×134×1.87=350.81kN图4吊车荷载作用下支座反力影响线3.4.2吊车梁横向水平荷载左跨：T=kNTkN右跨：T=kNTkN4排架内力分析该厂房为两跨等高排架，可用剪力分配法进行排架内力分析。其中柱的剪力分配系数计算，见表1。表1柱剪力分配系数柱别A柱n=0.201=0.3050.307B柱n=0.398=0.305=2.8760.386C柱n=0.201=0.3050.3074.1恒载作用下排架内力分析恒荷作用下计算简图如图5(a)所示，图中重力荷载及力矩M是根据图2确定的。kNkNkNkNkNkNkN·mkN·m如图所示排架为对称结构且作用对称荷载，排架结构无侧移，故各柱可按柱顶为不动铰支座计算内力。CkNRkN图5恒载作用下排架内力图4.2屋面活荷载作用下排架内力分析4.2.1AB跨作用屋面活荷载排架计算简图如图6所示，其中QkN，它在柱顶及变阶处引引起的力矩为：kN·mkN·mkN·m对于A柱:，kN·m对于B柱:,则kN则排架柱顶不动铰支座总反力为：kN将R反向作用于排架柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋面活荷载作用于AB跨时的柱顶剪力，即：kNkNkN图6AB跨作用屋面活荷载时排架内力图4.2.2BC跨作用屋面活荷载由于结构对称，且BC跨与AB跨作用的荷载相同，故只需将图6中个内力图的位置及方向调整一下即可，如图7所示。图7BC跨作用屋面活荷载时的排架内力图4.2.3荷载作用下排架内力分析（1）左吹风时计算简图如图8所示。各柱顶的剪力分别为：图8左吹风时排架内力图（2）右吹风时由于结构对称，故只需将图8中个内力图的位置及方向调整一下即可,如图9所示。图9右吹风时排架内力图4.2.4吊车荷载作用下的内力分析（1）作用于A柱时计算简图如图10所示。其中吊车竖向荷载，在牛腿顶面处引起的力矩为：kN·mkN·m对于A柱：，则R对于B柱：n=0.398=0.305，则CR=各柱顶的剪力分别为：图10作用在A柱时排架内力图（2）作用于B柱左时计算简图如图11所示。其中吊车竖向荷载，在牛腿顶面处引起的力矩为：kN·mkN·m对于A柱：对于B柱：R=91.64()各柱顶的剪力分别为：图11作用在B柱左时排架内力图（3）作用于B柱右时计算简图如图12所示。图12作用在B柱右时排架内力图（4）作用于C柱时计算简图如图13所示。同理，将作用在A柱的A,C柱内力对换，并注意改变符号。图13作用在C柱时排架内力图（5）作用于AB跨柱时当吊车横向水平荷载作用于AB跨时，排架计算简图如图14所示。对于A柱：n=0.201，=0.305，则()对于B柱：，则CR=各柱顶的剪力分别为：图14作用在AB跨时排架内力图（6）作用于BC跨柱时当吊车横向水平荷载作用于BC跨时，由于结构对称及吊车吨位相等，则排架计算简图如图15所示。图15作用在BC跨时排架内力图5内力组合见表2，3，4,5。表2A柱内力标准值汇总表柱号及正向内力荷载类别恒载屋面活载吊车竖向荷载吊车水平荷载风荷载AB跨BC跨在A柱在B柱左在B柱右在C柱在AB跨在BC跨左风右风序号①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪Mk29.631.794.49-144.33-155.49109.71-11.4729.8374.612.33－15.92Nk410.3950.40000000000Mk-94.48-20.894.49273.50-32.71109.71-11.4729.8374.612.33-15.92Nk488.5250.4001193.81350.81000000Mk60.11-5.3214.72-55.9-38.756360.06-37.63166.23244.86172.89-134.23Nk78.6250.4001193.81350.81000000Vk17.371.751.15-37.01-39.8728.13-2.9422.0319.1331.67－19.94注：M单位()，N单位KN，V单位KN。表3A柱荷载效应组合（可变）内力组合截面及相应N，V及相应N，V及相应M，V及相应M，VⅠ-ⅠM①+0.9[②+③+⑥+⑨+⑩]153.5①+0.9[④+⑧+⑪]-104.9①+0.9[②+③+⑥+⑨+⑩]153.5①+0.9[③+④+⑨+⑪]124.64N529.57549.13529.57459.13Ⅱ-ⅡM①+0.9[③+④+⑨+⑩]265.43①+0.9[②+⑦+⑧+⑪]-306.68①+0.9[②+③+④+⑨+⑩]244.66①+0.9[③+⑦+⑧+⑪]21.13N617.97728.571761.59519.46Ⅲ-ⅢM①+0.9[③+⑥+⑧+⑩]809.68①+0.9[②+⑤+⑨+⑪]-373.34①+0.9[②+③+④+⑧+⑩]830.99①+0.9[③+⑦+⑨+⑪]657.56N1703.07805.671774.51596.56V-25.1051.98-35.85-43.65表4A柱荷载效应组合（永久）内力组合截面及相应N，V及相应N，V及相应M，V及相应M，VⅠ-ⅠM1.35①/1.2+[0.7(②+③+⑥+⑨)+0.6⑩]147.301.35①/1.2+[0.7(④+⑧)+0.6⑪]207.511.35①/1.2+[0.7(②+③+⑥+⑨)+0.6⑩]147.301.35①/1.2+[0.7(②+④+⑧)+0.6⑪]208.98N432.31152.45432.21329.36Ⅱ-ⅡM1.35①/1.2+[0.7(③+④+⑨)+0.6⑩]287.561.35①/1.2+[0.7(②+⑦+⑧)+0.6⑪]-97.541.35①/1.2+[0.7(②+③+④+⑨)+0.6⑩]72.651.35①/1.2+[0.7(③+⑦+⑧)+0.6⑪]-172.30N528.79-330.19518.23318.20Ⅲ-ⅢM1.35①/1.2+[0.7(③+⑥+⑧)+0.6⑩]99.321.35①/1.2+[0.7(②+⑤+⑨)+0.6⑪]-1281.321.35①/1.2+[0.7(②+③+④+⑧)+0.6⑩]287.311.35①/1.2+[0.7(③+⑦+⑨)+0.6⑪]132.61N518.73526.72629.36729.32V85.35-76.28-6.7638.29表5A柱荷载效应组合（标准）内力组合截面及相应N，V及相应N，V及相应M，V及相应M，VⅠ-ⅠM①/1.2+[②+③+⑥+⑨+⑩]/1.4117.86①/1.2+[④+⑧+⑪]/1.4-108.85①/1.2+[②+③+⑥+⑨+⑩]/1.4117.86①/1.2+[③+④+⑨+⑪]/1.497.28N438.47381.77438.47381.77Ⅱ-ⅡM①/1.2+[③+④+⑨+⑩]/1.4206.54①/1.2+[②+⑦+⑧+⑪]/1.4-286.10①/1.2+[②+③+④+⑨+⑩]/1.4149.84①/1.2+[③+⑦+⑧+⑪]/1.4-20.88N1311.06299.931367.76432.88Ⅲ-ⅢM①/1.2+[③+⑥+⑧+⑩]/1.4644.49①/1.2+[②+⑤+⑨+⑪]/1.4-560.40①/1.2+[②+③+④+⑧+⑩]/1.4661.37①/1.2+[③+⑦+⑨+⑪]/1.4272.09N1375.31453.691432.01381.77V19.14-43.6249.45-33.866柱的设计（以A柱为例）6.1柱的纵向钢筋计算以A柱为例，混凝土强度等级为，，；采用HRB335级钢筋，。6.1.1选取控制截面最不利组合其截面有效高度分别是465和1165mm对上下柱进行大小偏心受压判断：上柱：下柱：所以对于上柱，N<Nb=1828.61kN属于大偏心受压对于下柱，N<Nb=5854.06kN属于大偏心受压以下最不利内力：上柱：M=153.5kN·mN=529.7kN下柱，M=830.99kN·mN=1774.5kN6.1.2上柱配筋计算，故应考虑结构侧移和构件挠曲引起的二阶弯矩对轴向压力偏心矩的影响，压力偏心矩的影响：，选用4φEQ28（AS==2463mm2），全部纵向钢筋的配筋率6.1.3下柱配筋计算，，故应考虑的影响，所以选4φ22（AS==1540mm2），6.2柱的裂缝宽度验算选择最不利内力验算：上柱：M=153.5KN.mN=529.7KN下柱：M=-830.99KN.mN=1774.5KN根据以上两组内力组合项次，可计算出与该两组内力对应的弯矩和轴力标准值为：上柱：MK=117.86KN.mNK=438.47KN下柱：MK=272.09KN.mNK=381.77KN上柱裂缝宽度验算：，因为，故需做裂缝宽度验算下柱裂缝宽度验算：，，，，所以满足要求6.3柱箍筋配置由于柱顶，柱底截面混凝土的抗震承载力显然大于剪力，故可以按构造配筋要求配筋。根据构造要求，上下柱均选用的箍筋。7牛腿设计7.1牛腿几何尺寸的确定6.8.1牛腿几何尺寸的确定牛腿截面宽度与柱宽度相等为500mm，取吊车梁外侧至牛腿外边缘的距离C1=130，吊车梁端部宽为340mm，吊车梁轴线到柱外侧的距离为900mm，则牛腿顶面的长度为750-400+340/2+180=700mm，相应牛腿水平截面高度为500+500=1200mm，牛腿外边缘高度h1=500mm,倾角，于是牛腿的几何尺寸如图所示：图287.2牛腿配筋由于吊车垂直荷载作用于下柱截面内，即a=900-1200=-300mm<0，故该牛腿可按构造要求配筋纵向钢筋取4φ16，箍筋取φ8@1007.3牛腿局部挤压验算设垫板的长度和宽度为500×500mm，局部压力标准组合值：故局部挤压应力为：（满足要求）7.4柱的吊装验算7.4.1吊装方案吊装方案：一点翻起吊，吊点设在牛腿与下柱交接处。查表可得，如计算简图如图29所示。图29柱吊装验算简图7.4.2荷载计算柱吊装阶段的荷载为柱自重重力荷载(应考虑动力系数)，即：上柱自重：牛腿自重：下柱自重7.4.3内力计算7.4.4截面承载力计算截面1-1：b×h=500×500mm,h0=465mm,AS=AS，=2514mm2,fy=300N/mm2故截面承载力：截面2-2：b×h=500×1200mm,h0=1165mm,AS=AS，=1520mm2,fy=300N/mm2故截面承载力：，所以符合要求7.4.5裂缝宽度验算由承载力计算可知，裂缝宽度验算截面1-1即可，钢筋应力如下：按有效受拉混凝土面积计算的纵向钢筋配筋率：，，满足要求8基础设计基础混凝土强度等级采用C30，下设100mm厚C10的素混凝土垫层，地基基础承载力特征值8.1作用于基础顶面上面的荷载计算作用于基础顶面上的荷载包括柱底（Ⅲ-Ⅲ截面）传给基础的M，N，V以及外墙自重重力荷载，前者可由表3表5中的Ⅲ-Ⅲ截面选取，其中内力标准组合值用于地基承载力验算，基本组合值用于受冲切承载力验算和底板配筋计算，内力正负号规定见图30。表9组别荷载效应基本组合荷载效应标准组合M/N/KNV/KN//KN/KN第一组377.34579.0662.78300.41482.5550.17第二组-257.52844.37-28.08-203.45693.11-21.94第三组303.481146.5845.39241.79932.9636.37图30基础荷载示意图维护墙自重重力的荷载计算，有图30可见，每个基础承受外墙总宽度为6.0m，总导读为14.1m，墙体为240mm，双粉刷墙，自重5.24KN/m2，塑钢窗自重0.45KN/m2，基础梁尺寸250mm600mm，自重4.2KN/m2，则每个基础承受的墙体传来的重力荷载为：240mm厚砖墙5.4[614.1-(4.8+1.8)4.2]=298.05KN塑钢窗0.45(4.8+1.8)4.2=12.47KN基础梁6×4.2=25.2KN距基础形心的偏心距，8.2基础尺寸及埋置深度根据构造要求，，，则基础顶面标高为-1.000m，故基础埋置深度d为：基础具体尺寸如图所示。适当放大取。计算基底压力及盐酸地基承载力：基底压力及盐酸地基承载力见表10：表10基础底面压力计算及地基承载力验算类别第一组第二组第三组300.41482.5550.17-203.45693.11-21.94241.79932.9636.371305.891516.451756.3173.13-413.6698.64136.9693.35185.8281.63167.30142.45115.16<190136.96<228133.73<190185.82<228154.88<190167.30<228故基础底面尺寸满足要求。8.3基础高度验算这时应采用基地净反力设计值，和，结果见表11表11基础底面净反力设计值计算表类别第一组第二组第三组377.34579.0662.78-257.52844.37-28.08303.481146.5845.39981.921247.231549.44240.05-499.30146.19116.8256.36172.8747.10155.05118.22因台阶高度大于台阶宽度，只需验算变阶处的受冲切承载力，变阶处的受冲切承载力计算截面如图31所示。变阶处截面有效高度。图31变阶处冲切破换截面，则，故取，则，则，，则故基础高度满足要求。8.4基础底板配筋计算8.4.1柱边及变阶处基底反力计算基础底板配筋计算时长边和短边方向的计算截面如图32所示，各组内力产生的基地反力示意图亦见图32，柱边及变阶处基地反力计算见表12。图32基础底板配筋计算截面表12柱边及变阶处基地净反力计算公式第一组第二组第三组97.21132.08143.11103.75145.68147.09107.02152.47149.08110.28159.28151.0786.59109.98136.658.4.2柱边及变阶处弯矩计算8.4.3配筋计算基础底板受力钢筋采用HRB335级（），长边方向钢筋面积为选用14@100（）基础底板短边方向钢筋面积为由于长边大于，其钢筋长度可切断交错布置，钢筋可用同一编号选用14@130（）。由于，因此杯壁不需要配筋。基础底板配筋图及厂房排架柱模板图见施工详图。工程造价课程设计任务书题目：二层砖混结构学号：姓名：地点：时间：指导教师：成绩：东南大学土木学院建工系工程造价课程设计（设计任务书和指导书）一.要求：应用《江苏省建筑工程单位估价表》（2001）编制施工图预算和砖结构工料分析。二.设计说明设计项目：工程为二层砖混结构，建筑面积为273.2m2。基础：100mm厚C15混凝土垫层，360mm高标准砖砌基础，M7.5水泥砂浆砌一砖厚基础墙，20mm厚的1:2防水砂浆墙基防潮层。墙身：MU10砖，M5混合砂浆砌筑，墙厚除标明外均为240mm墙，中心线与定位轴线重合。QL梁：基础圈梁截面为240×240，配4根φ14的Ⅱ级纵向钢筋，φ6@250箍筋。门窗过梁：净跨小于等于1500mm时，梁高120mm，内配3φ10钢筋；净跨大于1500mm时，梁高180mm，内配3φ12钢筋。宽同墙体，C20钢筋混凝土现浇。地面：200mm厚干铺道渣垫层，40mm细石混凝土找平，20mm厚1：2水泥砂浆抹面。楼面：120mm厚C20钢筋混凝土现浇楼面，20mm厚1：3水泥砂浆抹面。屋面：基层同楼面3％结构找坡，20mm厚1：2：6沥青砂浆抹面，二毡三油防水层铺一层绿豆砂，混凝土架空隔热板。台阶与踢脚线：三步高C20混凝土台阶分，标高低于室内地面20mm，步宽300mm，花岗岩贴面。150mm高1：2水泥砂浆踢脚线。外墙及外窗台：室内地坪以下500mm为花岗岩密缝贴面，其余为面砖贴面，外窗台为大理石贴面。内墙和天棚：抹纸筋石灰砂浆，涂106胶两遍。楼梯：120mm厚现浇C20钢筋混凝土，3根平台梁截面为200×300mm，配4根φ12的Ⅱ级纵向钢筋，φ6@250箍筋。20mm厚的水泥砂浆面层，底面抹同内墙。栏杆以钢管为主，重量暂按200kg计，硬木扶手清漆两道。女儿墙：120mm砖砌，砂浆同外墙。C15混凝土压顶，截面为180×80（高），配3根φ6的Ⅱ级纵向钢筋。外（顶）侧面同外墙，内侧水泥砂浆抹面。明沟、散水和排水：C15混凝土明沟宽300mm，3％坡度散水宽500mm，60mm厚C10混凝土垫层，20mm厚1：2.5水泥砂浆抹面。φ100铸铁落水斗，镀锌水落管。门窗油漆：清漆两道。门窗表（见门窗表）三.施工条件包工包料,模板采用复合木模板，门窗运输距离均按10km以内计。施工场地基本平坦，土质较好。常年地下水位在地面1.5m以下，施工时可考虑为三类干土。施工土方采用人工开挖，人力车运土，卷扬机井架垂直运输。条件不足时可按定额内容自行确定并作必要的说明。门窗门窗名称编号洞口尺寸（宽×高）数量说明一层二层窗铝合金推拉窗C11500×150066铝合金推拉窗C21200×150022铝合金推拉窗C33600×150001门铝合金地弹簧门M13600×270010胶木板门M2900×210054无腰单扇四.进度与要求1.进度时间上午（8：00～11：30）下午（2：00～5：00）星期一熟悉图纸、计算土方、基础工程量计算砌体工程量星期二计算脚手、混凝土工程量计算金属结构、构件运输、安装星期三计算木结构、楼地面工程量工程量计算完毕星期四整理工程量计算表（表1、2），工程预算书完成工程预算书星期五工料分析、完成全部内容（表3、4、5、6）检查、整理，4时前交课程设计2.要求：1）应按时在指定地点，按进度进行课程设计，并充分利用课外时间。2）每人应独立完成，可以讨论、交流，严禁抄袭。3）指导教师每天上午9时至下午4时不定时进行检查、答疑。五.常用数据资料1.圆钢理论重量表直径（mm）截面积(mm2)重量（kg/m）直径（mm）截面积(mm2)重量（kg/m）37.10.05518254.51.998412.60.09920314.22.466519.60.15422415.53.260628.30.22225490.93.8506.533.20.26128615.34.834738.50.30230706.95.550850.30.39532804.36.3101078.50.61734907.97.13012113.10.888361017.97.99014153.90.1.208381134.08.90216201.11.578401256.19.8652.等高式砖墙基大方脚折加高度表放脚步数折加高度（m）增加断面（m2）0.5砖（0.115）1.0砖（0.24）1.5砖（0.365）2.0砖（0.49）一0.1370.0660.0430.0320.0158二0.4110.1970.1290.0960.0473三0.8220.3940.2590.1930.0945四1.3690.6560.4320.3210.1575五2.0540.9840.6470.4820.2363六2.8761.3780.9060.6750.3308注：本表按标准砖双面放脚每步等高126mm砌出62.5mm计算。六.施工图纸（图纸四张）图1：建筑图、基础剖面图（1）图2：一层、二层平面图（2）图3：屋面、基础平面图（3）图4：二层、屋面结构图（4）表1工程量计算表第1页共12页序号分项工程名称部位与编号单位计算式计算结果一、土方及基础工程1平整场地㎡按建筑物外墙外边线各加2m以平方米计算258.8716．24×15.94=258.872挖地槽m3按地槽长度乘地槽截面积计算52.30地槽宽度：（设计宽度加工作面宽，每边加宽200mm）1-1:0.8+0.2×2=1.2m2-2:1.0+0.2×2=1.4m地槽深度：（室外地坪至槽底垂直高度）1.06-0.50=0.56m地槽断面：1-1:1.2×0.56=0.672㎡2-2:1.4×0.56=0.784㎡1-1地槽长度：（按基础中心线计算）61.2m2-2地槽长度：（按基础中心线计算）16.8m地槽总体积：0.672×61.2+0.784×16.8=52.30m33地基原土打底夯m2按地槽挖土底面积计算：1.4×61.2+1.6×16.8=112.56112.564100mm厚C15混凝土垫层m3按图示尺寸以立方米计算6.58垫层断面：垫层宽度×垫层厚度1-1:0.8×0.1=0.082-2:1.0×0.1=0.10基础垫层总体积：0.08×61.2+0.10×16.8=6.58m³5360mm高标准砖砌基础，M7.5水泥砂浆砌一砖厚基础墙m3按砖基图示尺寸以立方米计算21.19砖基面积：JC1:0.2592㎡JC2：0.3168㎡砖基体积：JC1：0.2592×61.2=15.863m³JC2：0.3168×16.8=5.322m³总砖基体积：21.19m³6墙基防潮层㎡按墙基顶面水平宽度乘以长度以平方米计算18.86JC1:0.24×61.2=14.832㎡JC2:0.24×16.8=4.032㎡总面积：18.86㎡7基础梁m³按断面面积乘以长度以立方米计算5.184断面面积：0.24×0.24=0.0576㎡基础梁长度：90m基础梁体积：5.184m³8墙基回填土m³按挖土体积减去设计室内地坪以下埋设的体积计算44.69挖土体积：63.03m³室外地坪以上砖基体积=挖土体积-（基础垫层体积+砖基础体积-室外地坪以上砖基体积）=63.03-（6.58+21.19-18.86×0.5）=44.69m³9室内回填土m³按主墙间距净面积乘填土厚度计算30.55回填厚度=室内外高差-地坪厚度=0.5-（0.2+0.04+0.02）=0.24m主墙间净面积=首层建筑面积-防潮层面积=12.24×11.94-18.86=127.29回填土体积：0.24×127.29=30.5510室内原土打底夯㎡按主墙净面积计算127.2911缺土内运m³回填土体积减去挖土体积计算22.94挖土体积：52.30m³回填土体积=墙基回填土+室内回填土=44.69+30.55=75.24m³75.24-52.30=22.94m³二．混凝土及钢筋混凝土工程12.现浇C20混凝土过梁m³按断面面积乘以立方米计算1.61C1过梁体积：12×2.0×0.12×0.24=0.69m³C2过梁体积：4×1.7×0.12×0.24=0.20m³C3过梁体积：1×4.1×0.18×0.24=0.18m³M1过梁体积：1×4.1×0.12×0.24=0.69m³M2过梁体积：9×1.4×0.12×0.24=0.36m³总体积：1.61m³13现浇C20混凝土圈梁m³按断面面积乘以立方米计算7.05断面：0.24×0.18=0.0432㎡长度：（12+0.24）×2+（11.7-0.24）×4+（3.6-0.24）×2+（4.8-0.24）=81.6m体积：0.0432×81.6×2=7.0514现浇C20混凝土单梁m³按断面面积乘长度以立方米计算0.57断面：0.5×0.25=0.125长度：4.8-0.24=4.56体积：0.125×4.56=0.5715现浇混凝土楼板m³按面积乘厚度以立方米计34.20面积：2×（12+0.24）×（11.7+0.24）-（3.6-0.24）（2.4-0.24）=285.03厚度：0.12m体积：285.03×0.12=34.2016现浇C20混凝土构造柱m³按断面面积乘厚度以立方米计1.6高度：1.06-0.1+6.6=7.56断面：0.24×0.24=0.0576单根体积：7.56×0.0576=0.43517现浇楼梯m³按水平投影面积计算7.397.39三、钢筋工程18基础梁钢筋kg按设计图示尺寸计算Ø14保护层厚度：25mm主筋：4Ø14每根长度（平均）=内外墙中心线长=11.7×4+12+3.6×6+4.8×2=90m重量：4×90×1.208=434.88434.88Ø6箍筋：Ø6@250每根长度：[a+b-4(c-d)]×2+14d=[0.24+0.24-4×(0.025-0.006)]×2+14×0.006=0.89(m)数量：[(11.7+0.24-0.1)/0.25+1]×4+[(12-0.24-0.1）/0.25+1]×1+[(3.6-0.24-0.1)/0.25+1]×6+[(4.8-0.24-0.1)/0.25+1]×2=193.44+47.64+84.24+37.68=363(根）重量：0.222×363×0.89=71.7271.7219圈梁钢筋kg按设计图示尺寸计算Ø12保护层厚度：25mm主筋2Ø12每根长度（平均）=158.4（圈梁长度）重量：158.4×2×0.888=281.32281.32Ø20保护层厚度：25mm主筋2Ø12每根长度（平均）=158.4（圈梁长度）重量：158.4×2×2.466=781.23781.23Ø6箍筋Ø6@100每根长度：[0.24+0.18-4×（0.025-0.006）]×2+14×0.006=0.77(m)数量：首层：[(11.7+0.24-0.1)/0.1+1]×2+[(11.7+0.24-2.4-0.1)/0.1+1]+[(11.7+0.24-1.2-0.1)/0.1+1]+[(12-0.24-0.1）/0.1+1]+[(3.6-0.24-0.1)/0.1+1]×6+[(4.8-0.24-0.1)/0.1+1]=238.8+95.4+107.4+117.6+201.6+45.6=806(根）二层：[(11.7+0.24-0.1)/0.1+1]×2+[(11.7+0.24-2.4-0.1)/0.1+1]+[(11.7+0.24-1.2-0.1)/0.1+1]+[(12-0.24-0.1）/0.1+1]+[(3.6-0.24-0.1)/0.1+1]×6=238.8+95.4+107.4+117.6+201.6=761（根）共计：1567（根）重量：1567×0.77×0.222=267.86267.8620过梁钢筋kg按设计图示尺寸计算Ø10保护层厚度c=25mm主筋3Ø10主筋总长：1.95×12+1.65×4+1.35×9=42.15(m)重量：42.15×3×0.617=78.0278.02Ø12保护层厚度c=25mm主筋3Ø12主筋总长：4.05×2=8.10（m)重量：8.10×3×0.888=21.5821.5821单梁kg按设计图示尺寸计算L1梁Ø20保护层厚度c=25mm主筋3Ø20每根长度=梁净长-2×保护层厚度=4.8-2×0.025=4.75（m)重量：4.75×3×2.466=35.1435.14Ø12主筋：2Ø12重量：4.75×2×0.888=10.578.44Ø8箍筋Ø8@200每根长度=[0.5+0.25-4×(0.025-0.008)]×2+14×0.008=1.48(m)箍筋数量：（4.8-0.1)/0.2+1=25重量：1.48×25×0.395=14.6214.6222构造柱钢筋kg按设计图示尺寸计算Ø12保护层厚度c=25mm主筋4Ø12每根长度=7.6+0.15(柱底插筋）-0.025=7.73（m)重量：7.73×4×0.888×6=164.74（kg)164.74Ø6箍筋Ø6@100(两端各1m)Ø6@200每根长度：0.89m箍筋数量：（7.6-0.1）/0.2+1=39(根）由于两端1m加密布置，增加39/7.6×1×2=10(根）箍筋总计：39+10=49（根）重量：0.89×49×0.222×6=58.0958.0923楼梯平台梁钢筋kg按设计图示尺寸计算Ø12保护层厚15mm主筋3×4Ø12长度：2.4-0.015×2=2.37（m)重量：12×2.37×0.888=25.2525.25Ø6分布筋Ø6@250数量：[(2.4-0.1)/0.25+1]×3=31每根长度：[a+b-4(c-d)]×2+14d=[0.2+0.3-4(0.015-0.006)]×2+14×0.006=1.01(m)重量：31×1.01×0.222=6.956.9524楼梯钢筋TB1Ø12保护层厚15mm主筋：Ø12@100数量均为：（1-0.1）/0.1+1=10(根）长度：1+√（2.25²+1.65²）=3.79重量：10×3.79×0.888=33.6633.66TB1Ø6分布筋Ø6@200长度1-0.015×2=0.97数量：[(√(2.25²+1.65²）-0.1）/0.2+1]=15重量：15×0.97×0.222=3.233.23TB2Ø12保护层厚15mm主筋：Ø12@100数量均为：（1-0.1）/0.1+1=10(根）长度：1+√（2.25²+1.65²）=3.79重量：10×3.79×0.888=33.6633.66TB2Ø6分布筋Ø6@200长度1-0.015×2=0.97数量：[(√(2.25²+1.65²）-0.1）/0.2+1]=15重量：15×0.97×0.222=3.233.2325楼板钢筋kg按设计图示尺寸计算Ø8Ø10二层楼板长度：6.0m数量：3.6/0.2+1=19长度：11.7m数量：8.4/0.2+1=43长度：12.0m数量：9.3/0.2+1=48④长度：3.3m数量：19（6.0×19+43×11.7+48×12+19×3.3）×0.395=496.04(kg)构造筋：数量：76500/180=425长度：0.875m425×0.875×0.395=146.89(kg)总计：496.04+146.89=642.93642.93Ø8Ø10屋面楼板长度：11.7m数量：12/0.2+1=61长度：12.0m数量：9.3/0.2+1=48长度：3.6m数量：（6.0/0.1+1)×2+2.4/0.1+1=147根（61×11.7+48×12+147×3.6)×0.395=718.47构造筋：Ø8数量：12/0.18+1.8/0.18+4.2/0.18+3.6/0.18+4.5/0.18+4.8/0.18+3.6/0.18=192（根）长度：0.875m0.395×0.875×192=66.36Ø10数量：4.2/0.18+4.2/0.18+2.4/0.18+4.8/0.18+3.6/0.18=107(根）长度：0.875×2=1.75（m）0.617×1.75×107=31.83总计：718.47+66.36+31.83=816.66816.6626女儿墙压顶钢筋kg按设计图示尺寸计算Ø6保护层厚度25mm主筋3Ø6长度：47.4m重量：47.4×3×0.222=31.5731.57Ø6箍筋Ø6@2006.90四、模板工程（按混凝土及钢筋混凝土体积用含模量计算）27现浇构造柱模板㎡1.60×11.10㎡/m³=17.76㎡17.7628现浇单梁模板㎡0.57×8.68㎡/m³=4.95㎡4.9529现浇圈梁模板㎡7.05×8.33㎡/m³=58.73㎡58.7330现浇过梁模板㎡1.61×12.00㎡/m³=19.32㎡19.3231现浇直行楼梯模板㎡按水平投影面积6.82㎡7.3932混凝土楼板模板㎡34.20×8.07㎡/m³=275.99㎡275.99小计㎡384.14五、脚手架工程33外墙砌筑脚手架㎡按外墙外边线长度乘以外墙高度以平方米计算383.94外墙外边线长度：47.4m外墙高度：室外设计地坪至女儿墙上表面高度：7.6+0.5=8.1m外墙砌筑脚手架面积=47.4×8.1=383.94㎡34内墙砌筑脚手架㎡按内墙净长乘以内墙净高计算239.74首层内墙净长：42.84m内墙净高：3.3-0.14=3.16m脚手架面积：42.84×3.16=135.37㎡二层内墙净长：33.24m内墙净高：6.6-3.3-0.14-0.02=3.14m脚手架面积：3.14×33.24=104.37㎡合计135.37+104.37=239.7435现浇单梁脚手架㎡按梁的净长乘以地面至梁顶面高度计算9.72L1梁梁净长：3.6m地面至梁顶面高度：2.7m脚手架面积：3.6×2.7=9.72㎡36墙面及梁的抹灰脚手架用砌筑脚手架37满堂脚手架㎡按室内净面积计算251.29首层：146.15-90.24×0.24=124.49㎡二层：146.15-80.64×0.24=126.80㎡脚手架面积：124.49+126.80=251.29㎡六、门窗工程及零星工程38有腰双扇玻璃窗㎡按窗洞口尺寸以平方米计算39.6C11.5×1.5×6=27（㎡）（数据见门窗计算表）C21.2×1.5×4=7.2（㎡）（数据见门窗计算表）C33.6×1.5=5.4（㎡）（数据见门窗计算表）合计27+7.2+5.4=39.6（㎡）39无腰双扇玻璃门㎡按门洞口尺寸以平方米计算 9.72M13.6×2.7=9.72（㎡）（数据见门窗计算表）40无腰单扇胶合板门㎡按门洞口尺寸以平方米计算1