学士层砌体结构联排别墅课程设计计算书及建筑结构施工图

一.前言1.1.选题题的依据及课课题的意义砌体是包括多种种材料的块体体砌筑而成的的，其中砖石石是最古老的的建筑材料，几几千年来由于于其良好的物物理力学性能能、易于取材材、生产和施施工，造价低低廉，至今仍成为我我国主导的建建筑材料．三三层联排别墅墅由于层高比比较低，使用用砌体结构可可以有效的降降低成本。同同时新产品新新工艺的不断断出现,它的实施，对对促进我国砌砌块结构向高高档次发展具具有重要作用用。1.2.国内内外研究概况况及发展趋势势（含文献综综述）目前我国的砌体体材料和发达达国家相比，强强度低、耐久久性差，我国国的砌体材料料普遍存在着着自重大、强强度低、生产产能耗高、毁毁田严重、施施工机械化水水平较低，和和耐久性、抗抗震性能较差差等弊病。因因此要针对这这些问题开展展下列方面的的工作:要积极开发节节能环保形的的新型建材;;发展高强砌砌体材料;继续加强配配筋砌体和预预应力砌体的的研究;加强砌体结结构理论的研研究．1.3．研究内内容及实验方方案①建筑设计部部分:a.建筑方案案及设计:编制建筑设设计说明书.b.设计建筑筑平面、立面面、剖面的设设计;完成底层平平面图,标准层;屋盖平面图;侧立面图;剖面图.c.主要要部位的建筑筑构造设计及及材料作法:完成外墙大大样图;;楼梯大样图;材料做法表;门窗表.②结构设计部部分:a.确定结构方方案:包括上部结结构方案与布布置;楼盖结构方方案与布;基础方案与与布置等.编制结构设设计说明书.b.结构设计计计算:基础计算、阳阳台挑梁计算算、楼梯计算算、雨蓬计算等.c.绘制结构构构件施工图:基础平面及及配筋图;层结构平面面图;屋盖结构平平面图;梁结构配筋筋图;结构平面节节点详图;柱、梁截面面配筋图.d.用结构设计计软件进行整整体的验算.结构方案.主体结构构设计方案该建筑物层数为为三层，总高高度为10.8880m，层高3.0m<<4m;房屋的高宽宽比10.8880/13..800=000.7888<2;体形简单，室室内要求空间间小，多为房房间，横墙较较多，所以采采用砖混结构构能基本符合合规范要求。墙体方案及布置置变形缝缝：由建筑设设计知道该建建筑物的总长长度45m<660m，可不设伸伸缩缝。工程程地质资料表表明：场地土土质比较均匀匀，领近无建建筑物，没有有较大差异的的荷载等，可可不设沉降缝缝；根据《建建筑抗震设计计规范》可不不设防震缝。墙体布布置：应当优优先考虑横墙墙承重方案，以以增强结构的的横向刚度。大大房间梁支撑撑在内外纵墙墙上，为纵墙墙承重。纵墙墙布置较为对对称，平面上上前后左右拉拉通；竖向上上下连续对齐齐，减少偏心心；同一轴线线上的窗间墙墙都比较均匀匀。个别不满满足要求的局局部尺寸，以以设置构造拄拄后，可适当当放宽。根据据上述分析，采采用以横墙承承重为主的结结构布置方案案是合理的。墙厚（初初拟底层外墙墙厚为240mm，其余隔墙墙为90。多层砖混房屋的的构造措施构造柱柱的设置：构构造柱的设置置见图。除此此以外，构造造柱的根部与与地圈梁连接接，不再另设设基础。在柱柱的上下端500mm范围内加密密箍筋为φ6@150。构造柱的的做法是：将将墙先砌成大大马牙槎（五五皮砖设一槎槎），后浇构构造柱的混凝凝土。混凝土土强度等级采采用C20。具体做法法见详图。圈梁设设置：各层、屋屋面、基础上上面均设置圈圈梁。横墙圈圈梁设在板底底，纵墙圈梁梁下表面与横横墙圈梁底表表面齐平，上上表面与板面面齐平或与横横墙表面齐平平。当圈梁遇遇窗洞口时，可可兼过梁，但但需另设置过过梁所需要的的钢筋。三.结构计计算3.1.现浇浇板的荷载计计算与选型楼面地砖：20×0..04=0..8KN/mm板自重：2.0kkN/m((D=80mmm)15mmm混合砂浆天天棚抹灰：0.15××2=0.33KN/mm=0.8+22.0+0..3=33.1KNN/m,=22.00KKN/m楼盖布置见详图图3.2.连续续梁的计算与与设计混凝土土采用C20,=9.6NN/mm;钢材采用Ⅱ级钢，3.2.1.计算单元及及梁截面尺寸寸的确定=×3600==350—400mmm取h=400mmm。b==250～～167mmm取b=250mmm。3.2.2.计算简图的的确定计算跨跨度：60==+a=((5640--240)++240=55640mmm=1.05==1.05××(56400-240))=56700mm取小值值=51660mm。3.2.3．荷荷载设计值板传来的的恒载标准值值：3.1×3.00=9.3KKN/m板传来的的活载标准值值：2.0×3.00=6KNN/m梁自重标标准值：0.25×0..4×25++0.02××0.25××20+0..02×0..4×20××2=3.2298KNN/m设计值：：（4.672++9.3+33.298）×1.2++6×1.44=29.1124KNN/m3.2.4．内内力计算×29.1244×5.644=115..80KNmm×29.1244×5.4==78.6335KN3.2.5．截面配筋计计算HRBB335,=300,按单筋底面计算算：ξ=1－由=选筋Φ21（11039mmm）（满足要求）。3.2.6．斜斜截面承载能能力计算HRB335,,=9..6N/mmm,=1.100N/mmm1．复核截截面尺寸：，属属一般梁∴截面尺寸符合合要求。2．判断是是否按计算配配置腹筋∴不需配置腹筋筋配置箍筋Φ66，s=3000mm;架立筋2Φ10配箍率：所以箍筋间距符符合要求。设置架立筋22Φ103.3.LL-2单跨梁的计计算与设计混凝土采用C20,=9.6NN/mm;钢材采用Ⅱ级钢，3.3.1．计算单元及及梁截面尺寸寸的确定=×3600==350—400mmm取h=350mmm。b==250～～167mmm取b=250mmm。3.3.2．计算简图的的确定计算跨跨度：=-a==3600--240=33360mmm取=33660mm。3.3.3．荷载设计值值墙体传来的恒载载标准值：(3-0.088)×5.224=15..3KN//m板传来的的恒载标准值值：3.1×(10050+27700)=111.6255KN/mm板传来的的活载标准值值：2.0×3.775=7.55KN/mm梁自重标标准值：0.25×0..35×255+0.022×0.255×20+00.02×00.35×220×2=22.09KKN/m设计值：：（15.3+111.6255+2.099）×1.2++7.5×11.4=455.318KN/m3.3.4．内力计算×45.3188×3.366=63.995KNmm×45.3188×3.366=76.113KN3.3.5．截面配筋计计算HRBB335,=300,按单筋底面计算算：ξ=1－由=选筋2Φ20++1Φ18（882mmm）（满足要求）。3.3.6．斜截面承载载能力计算HRB335,,=9..6N/mmm,=1.100N/mmm①复核截面面尺寸：，属属一般梁∴截面尺寸符合合要求。②判断是否按按计算配置腹腹筋∴不需配置腹筋筋配置箍筋Φ66，s=3000mm;架立筋2Φ10配箍率：所以箍筋间距符符合要求。设置架立筋22Φ10梁配筋图3.4．墙体体验算3.4.1．墙墙体高厚比验验算1）静力计算算方案的确定定：因横墙间间距s=2×33.0=6..0m，楼（屋）盖盖为装配式钢钢筋砼楼（屋屋）盖，故房房屋的静力计计算方案为刚刚性方案。2）外纵墙高高厚比验算墙体的计算算高度，底层层：。其他楼层层，墙计算高高度，墙厚0.24m，承重墙取取。有窗户的墙墙允许高厚比比：；[β]允许高厚厚比，查表得得：M7.5时，[β]=26。底层高厚比比验算：（满足）；三层高厚比比验算：（满足）；3）内纵墙高高厚比验算墙体的计算算高度，底层层：(满足）；4）横墙高厚厚比验算内横墙墙：一层三层外横墙墙：一层三层故满足要求求。3.4.2．纵纵墙的承载力力验算1）选定计算算单元在房屋层数、墙墙体所采用材材料种类、材材料强度、楼楼面（屋面）荷荷载均相同的的情况下，外外纵墙最不利利计算位置可可根据墙体的的负载面积与与其截面面积积的比值来判判别。最不利窗间墙垛垛的选择墙垛长度/mmm18001200负载面积A/mm3.0×3.002.4×3.0066相等，取开间大大的为计算单单元，即取⑦⑨轴线间的纵纵墙为计算单单元。2)荷载计计算纵墙的承载力验验算：屋面荷载:110厚1:2.55水泥砂浆结结合层0.2220厚1:22.5水泥砂浆保保护层0.4420厚沥青防水水层0.33525mm厚1:3水泥砂浆找找平层0.55100mmm厚现浇钢筋筋混凝土板22.5陶粒混凝土找坡坡2%1.414415mm厚混合合砂砂浆天棚抹抹灰灰梁梁及及梁上抹灰灰：：25×0.5××00.25××33.3+2200×(0..002×0..225+2××00.5×00..02)××33.3=1100.8755KKN基基本本风压为0.35<0.7,故不考虑风风荷载影响响。由由《荷荷载规范》，雪雪荷载,故取0.77。设设计计值：由可变荷载控控制：：=1.2×（1100.8755++5.61199×3.33××3.0）+1.4××0.7××33.6×33..0=775.099KKN由由永永久荷载控控制制：=1.35××（10.8775+5..6619×33..3×3..00）+1.0××0.7××33.6×33..0=880.144KKN3）楼面荷载楼楼地地板2.0铺铺地地砖0.8平平顶顶抹灰梁梁及梁上抹抹灰灰110.87755KN活活载2..00设计值：由可变荷载控制制：：=1.2×（10.8775+3..11×3.33××3.0）+1.4×2..00×3.66××3.0==83.447KN。由永久荷载控制制：：=1.335×（10.8775+3..11×3.33××3.0）+1.0×3..66×3.00××2.0==881.488KKN。4）墙体自重计算每层墙体自自重重时，应扣扣除除窗口面积积，加加上窗自重重，考考虑抹灰,对2,3,层，墙墙体体厚度为240mm，计算高度3.0m，其自重标标准值为：：0.2244×（3..3××3.6－1.5×11.5）×19+00.04×（3.3×33.6－1.5×11.5）×20+11.5×11..5×0..33=56..994KN设计值：由可可变变荷载控制制：：56.94××11.2=6688.3288KKN由永久荷载控制制：：56.94×11..35=7766.8699KKN对1层，墙体厚厚度为2240mm，底层楼层层高度为3.95mm,其自重标准准值为：0.24×（33..3×3..66－1.5×11.5）×19+00.04×（3.95××3.6－1.5×11.5）×20+11.5×11..5×0..33=73..668KN设计值：由可可变变荷载控制制：：73.68×11..2=8888.4166KKN由永久荷载载控制：73.68×11..35=9999.4688KKN5）内力计算算屋面及楼楼面面梁的有效效支支承长度二层M10，ff=1..89N//mmm，取=163mmmm。三层M7.55 ff=1.6699N/mmmm，取=172mmmm纵向墙体的计计算简简图由可变荷载控控制的的纵向墙体体内内力计算表表楼层上层传荷本层楼盖荷载截面Ⅰ—Ⅰ截面Ⅱ—Ⅱ(KN)(mm)(KN)(mm)(mm)M(KNm)(KN)(KN)375.09068.32817251.20143.4188142.0088268.328068.32817254.80136.6566210.33661143.4188088.416163119.80236.1244368.1599表中=++M=·++··(负值表示方方向相反)=+（墙重）（h为支承墙的的厚度）由永久荷载控制制的的纵向墙体体内内力计算表表楼层上层传荷本层楼盖荷载截面Ⅰ－Ⅰ截面Ⅳ—Ⅳ(KN)(mm)(KN)(mm)(mm)M(KNm)(KN)(KN)380.14076.86917251.20157.0099256.4777276.869076.86916354.80153.7388253.20661153.7388099.468163119.80253.2066385.89墙体承载力计算算该建筑物的静力力计计算方案为为刚刚性方案，因因因此静力计计算算可以不考考虑虑风荷载的的影影响，仅考考虑虑竖向荷载载。在在进行墙体体强强度验算时时，应应该对危险险截截面进行计计算算，即内力力较较大的截面面；；断面削弱弱的的截面；材材料料强度改变变的的截面。所所以以应对荷载载最最大的底层层墙墙体进行验验算算（240mm墙）；一层层、二层用M7.5砂砌筑，三三层用M5.0，要对一、三三三墙体进行行强强度验算。对于每层墙体，纵纵墙应取墙顶顶Ⅰ－Ⅰ截面以及墙墙底Ⅱ—Ⅱ截面进行强强度验算。>1>1由上表可以看出出，计计算墙体在在房房屋的底层层满满足承载力力要要求。7)砌体局局部部受压计算算以上述窗间墙第第一一层墙垛为为例例，墙垛截截面面为240mmm×180000mm,混凝土梁截截面为250mmm×4000mmm,支承长度240mmm..根据内力计计算，当由由可可变荷载控控制制时，本层层梁梁的支座反反力力为=68..328KKNN，=143..418KKNN当由永久荷荷载控制时时，本本层梁的支支座座反力为=776.86699KN，=153..738KKNN=163mmm<<240mmmm=b=1633×2250=4400750mmmm=240×(22××240++2250)==336630000mm;=0.72××400750==29..447KN验证Ψ+≤ηηγf,所以Ψ=00；压应力图形完整整系系数η=0.7ηγf=0.77××1.98899×4077550×1..889=1107.2233KN>=883.477KKN（安全）。3.4.3．横横墙的承载载力力验算1)荷载计算算对于楼面荷载载较小小，横墙的的计计算不考虑虑一一侧无活荷荷载载时的偏心心受受力情况，按按按两侧均匀匀布布置活荷载载的的轴心受压压构构件取1m宽横墙进行行承载力验验算算。计算单单元元见详图。屋盖荷载设计值值：：由可变荷载控制制：：=1.2×3..997×3..00×1.00++1.4××00.7×33..0×1..00=93..995KN由永久荷载控制制的的组合：=1.35×33..97×33..0×1..00+1.00××0.7××33.0×11..0=966..91KNN楼面荷载：由可变荷载控控制=1.2×3..11×3.00××1.0++11.4×22××3.0××11.0=2233.47KKNN由永久荷载控制制的的组合：=1.35×33..1×3..00×1.00++1.0××22×3.00××1.0==222.277KKN墙体自重：对1,2，3层层，墙墙厚240mm，两侧采用20mm抹灰，计算算高度3.0m、3.95mm自重标准值为：：0.24×199××3.0××11.0+00..04×2200×.6××11.0=1199.2966KKN设计值由可可变变荷载控制制的的组合：19.296××11.2=2233.16KKNN由永久荷荷载载控制的组组合合：19.296××11.35==226.055KKN对一层，墙厚为为2240mm，计算高度3.95mm,两侧采用20mm抹灰自重标准值为：：0.24×199××3.955××1.0++00.04××220×4..555×1..00=24..3388KNN设计值由可可变变荷载控制制的的组合：24.388××11.2=2299.27KKNN由永久久荷荷载控制的的组组合：24.388××11.35==332.922KKN承载力验算横向墙体由由可变荷载载控控制时的承承载载力计算表表计算项目第三层第一层N(KN)137.1230.36h(mm)2402403.03.951518.9φ0.7450.6475A(mm)240000240000f(N/mmm))1.691.89φAf(KNN)302.2293.7>1>1横向墙体由永久久荷荷载控制时时的的承载力计计算算表计算项目第三层第一层N(KN)144.5241.14h(mm)2402403.03.951518.9φ0.7450.6475A(mm)240000240000f(N/mmm))1.691.89φAf(KNN)302.2293.7>1>1上述承载力计算算表表明，墙体体的的承载力满满足足要求。3.5．楼板计计算算楼面活荷载为22..0，采用C20混凝土HPB2335级钢筋，按按弹性理论论设设计，其中中板板厚为80mm梁截面均为240X2240mmmm,q=1.4xx20==22.8(1)恒荷载地砖：0..22520厚水泥砂浆浆找平层00.03xx20==0.6680厚混凝土板0.088x255==215厚混合砂浆浆抹灰0.00115x117=00..25522.9055跨中最大正弯矩矩发发生在活荷荷载载为棋盘式式布布置时，它它可可以简化为为当当支座固支支时时g+q/2作用下的跨跨中弯矩值值与与支座绞支支时时q/2作用下的跨跨中弯矩值值两两者之和。支支支座最大负负弯弯矩可以近近似似按活荷载载满满布求得，即即即内支座固固支支时g+q作用下支座座弯矩.在本例中，楼楼楼盖边梁对板的作用用视为固定定支支座。计算弯矩时，考考虑虑泊松比的的影影响，取=00.2。g=1.22xx2.9005=33..486g+q==2.8xx3.48866=6..2286q/2=11..4q+q/2==1.4++3.48866=4..8886（2）.计算跨跨度区格ABL012.43.6L025.45.4L01/L0220.4440.667m1()(0.04155+00.2xx0.00022)x4..8886xx+(0.103388+0.22xx0.100338)x1.4x=3..663(0.03366+00.2x00..01022))x44..886x+(0.007737+00..2x0..00281))x1.4xx==3.69966m2()(0.002++0..2x00.041155)x4..8886xx+(0.103388+0.22xx0.100338)x1.4x=3..1178(0.01022+00.2x00..03366))x44..886x+(0.002281+00..2x0..00737))x1.4xx==1.95566m1’-0.08444xxx=-3.0566=-6.1433m1’’-3.056-6.143m2’=-2.0600=-4.6522m2’’-2.060-4.652（3）截面设计计截面有效效高度度：：选用Ø8钢筋作为受受力主筋，则则则L01方向跨中截截面的h01=hh-c-dd//2=800--15-44==61mmm,,L02方向（长跨跨）的跨中中截截面的h02=hh-c-33//2d=6600-8=5533mm,支座截面处h0均为61mm,计算配筋时时取内力臂臂系系数γs=0.995,Ass==,截面配筋计计算结果及及实实际配列于于表表。板的配筋计算h0mAs配筋实配As跨中A区格L01方向613.63298Ø8@150335L02方向533.178307.5Ø8@150335B区格L01方向613.696304Ø8@150335L02方向531.956185Ø8@200251支座A-B61-3.056249Ø8@200251A边支座(L001方方向)61-3.056249Ø8@200251 A边支座(L002方方向)61-2.06169Ø8@200251B边支座(L001方方向)61-6.143504Ø8@100503A边支座(L002方方向)61-4.652382Ø8@2004023.6．屋面板板计计算(1)楼面活活荷荷载为0.5，采用C20混凝土HPB2335级钢筋，按按弹性理论论设设计，其中中板板厚为100mm梁截面均为240X2240mmmm,q=1.4xx20==22.8(2)恒荷载载屋面恒载:55..619不上人屋面q=11..4x0..55=0.77g=5.6144xx1.2==66.74g+q=6.7744+0.77==7.444q/2==00.35g+q/2=77..09（3）计算跨度度区格ABL012.43.6L025.45.4L01/L0220.4440.667m1()(0.04155+00.2xx0.00022)x7..009x+(0.103388+0.22xx0.100338)x1.4x=2..5570(0.03366+00.2x00..01022))x44..886x+(0.007737+00..2x0..00281))x1.4xx==3.69966m2()(0.002++0..2x00.041155)x7..009x+(0.103388+0.22xx0.100338)x1.4x=3..1155(0.01022+00.2x00..03366))x44..886x+(0.002281+00..2x0..00737))x1.4xx==1.95566m1’-0.08444xx7.4444x=-3.6177=-7.2700m1’’-3.617-7.270m2’=-2.4388=-5.5066m2’’-2.438-5.506（4）截面设计计截面有效效高度度：：选用Ø8钢筋作为受受力主筋，则则则L01方向跨中截截面的h01=hh-c-dd//2=10000-15--44=81mmmm,L02方向（长跨跨）的跨中中截截面的h02=hh-c-33//2d=8811-8=7733mm,支座截面处h0均为73mm,计算配筋时时取内力臂臂系系数γs=0.995,Ass==,截面配筋计计算结果及及实实际配列于于表表。板的配筋计算h0mAs配筋实配As跨中A区格L01方向812.57159Ø8@200251L02方向733.155217Ø8@200251B区格L01方向814.712195Ø8@200251L02方向732.332160Ø8@200251支座A-B81-3.617224Ø8@200251A边支座(L001方方向)81-3.617224Ø8@200251 A边支座(L002方方向)81-2.438151Ø8@200251B边支座(L001方方向)81-7.270450Ø8@100503A边支座(L002方方向)81-5.506340Ø8@1503353.7．楼梯计计算算楼梯截面为244000x333000mm,采用现浇式式板式楼梯:采用C25（fc=111..9）,ft==1.227),平台梁的受受力钢筋为HRB3335级(fy=30000),其余为HPB2335级(fy=21100),板底为20厚的混合砂砂浆抹灰，板板板面为20厚的水泥砂砂浆，金属栏杆，楼楼梯活荷载载为为2.5,3.7.1.斜板(TB-11)荷载计算,取一一个个踏步宽(b=11140mmm))为计算单元,恒荷载:踏步面层自重::1.2(0.260..167))00.021..1420(1/0.33)=0..7779踏步板自重:1.2[(00.260..16)//22]0.31.11425(1/0.33)=7..1182板底抹灰:11.20.33410.0021.14417(1/0.33)=0..5529栏杆自重:11.20..9=0..112恒荷载设计值::g==88.61活荷载设计值：：q=1..442.51.114=4..0025P=q+gg==8.611++4.02255=12..6635斜板弯矩计算::MM===13.776(3).斜斜板板的配筋计计算算混凝土C25，ho=1000-200==80(mmmm),受压区高度:XX==80--=16mmmm钢筋面积As==1.00111.91114016//210==11033..66()则每米板宽钢筋筋的的面积为:10333.6/11..4=90066.7(/mm),选φ12@1220（As=9442）3.7.2.平平台台板厚为h=80，与斜板组组成一块整整体体板.3.7.3.PPTTL-1计算由斜板传来来的荷载15.4453.3//2=255..49梁侧抹灰自重::00.022(0.35--0.077++0.055))171.2==0.277总恒荷载：P=27..443.7.4.平台梁内力力计算（按按简简支梁计算算）计算跨度<<2.4((mm)取=2.39mm弯矩MM==22..92.399/8=166.35KKN剪力VV==22..92.288/2=2266.11KKN3.7.5.平台梁的配配筋计算:按倒梁L形截面面计计算,h’=70mmm,受压翼缘宽宽度b’==23990/6==398..33(mmm))b’=Sn+bb=2000+122000/2==8800取b’=398..3mmh=h-35==3115mm判别T形截面类类别:=1.011..99398.3370(31570//2)==92.9900(mm))>>M属于第一类T形形截截面计算正截面承载力计计算算:受压区高度度：=315-=2244mm钢筋面积:=1.011..99398.3325/2110=56644()选钢筋3Ф1166(As==6603)配筋率=0.00083==00.83%%>3.7.6.斜斜截面承载载力力计算.截面尺寸验算::=187..43KKNN>V=2266.11KKNN验算是否计算配配箍箍筋=56.00(KN))>>26.1111KN只需按构造配筋筋选选Ф6@1800验算配箍率:228.3/2200080=00.0011557=0..1157%0.241.2277/2100==0.14455%<满足要求3.8．过梁验验算算门窗洞口上上的过梁在在同同一位置,并与圈梁整整浇,这时圈梁兼兼作过梁其其配配筋要按过过梁梁的设计进进行行配筋.纵墙上的门门窗过梁，外外外载为0,只有本身自自重及其上上窗窗台下窗台台下下墙体自重重1).GL11::恒荷载:墙体自重（240x3300）55.24xx00.24xx11.2=00..905梁自重0..224x0..33x25==11.83组合:q=2..735计算跨度:LL0=Lnn++a/2==22160mmmmL0=1.055LLn=222668mm,取L0=22268mmmM=11//8x11.2xx3.344x2..2268=2..577==0.01559==1.6As==11..62409.66/2100==46.5522配2Ф122(As==2226)3.9．基础设设计计:1).确定定条条形基础底底面面宽度b.为了便于施工，选选择基础埋深深d=10000mm由于e=0.886和SSr=0..991>0..885,查表得:埋深范围内土的的加加权平均重重度度:=18.13土