《砖混结构计算书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《砖混结构计算书.doc（40页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、办公楼(四层)砖混房屋结构设计计算书一、设计资料(1)、设计标高：室内设计标高0.000,室内外高差450伽。地震烈度：7度。(2 )、墙身做法：外墙墙身为普通实心砖墙，底层外墙厚370伽，其余墙厚240 mm。墙体底层MU15砖，M7 5砂浆砌筑，二至四层用 MU1(砖，用M5混合砂 浆砌筑 , 双面抹灰刷乳胶漆。(3)、楼面做法：20 m水泥砂浆地坪。100 m钢筋混凝土板，20 m厚天棚水 泥砂浆抹灰。(4、屋面做法：二毡三油绿豆砂保护层,20mm厚水泥砂浆找平层，50mm厚 泡沫砼,100厚钢筋砼现浇板,20mm厚天棚水泥砂浆抹灰。(5) 、门窗做法： 门厅，底层走廊大门为铝合金门，
2、其余为木门。 窗为木窗 .(6) 、地质资料：砂质粘土层地基承载为特征值 fak=190KN/m2， fa=1 。 1fak。(7) 、活荷载：走廊2.0KN/ m2,楼梯间2.0KN/ m2,厕所2。5KN加,办公室2。0KN/m：门厅2。0KN/m。结构平面布置图如下：一层平面图、构件初估.1、梁尺寸确定初步确定梁尺寸(取最大开间4500mm：梁高 h: L/12=375 mm,取 h = 500 mm 宽 b: h/3=167 m,取 b=200 m3.初选楼板.楼板为现浇双向连续板,t一、荷载计算(1)屋面荷载二毡三油绿豆砂20mn厚水泥砂浆找平层50mn厚泡沫砼100厚钢筋砼现浇板2
3、0mn厚板底抹灰(1/60) L =75 mm.取 t = 100 mm。三、结构计算书0.35KN/m00.25 KN/m2.50 KN/m040 KN/m234 KN/m20。7 KN/m20。40 KN/m222。50 KN/m0。34 KN/m23。24 KN/m22.0KN/m252。24 KN/m7。62 KN/m223.84 KN/m30 KN/m2按建筑结构荷载规范规定:屋面恒载合计屋面活荷载(不上人)(2 )楼面荷载20mn厚水泥砂浆面层100厚钢筋砼现浇板20mn厚板底抹灰楼面恒载合计楼面活荷载(3 )墙体荷载双面粉刷240mn厚砖墙双面粉刷370mn厚砖墙 木窗结构的重要
4、性系数0= 1。0永久荷载的分项系数G= 1。2此办公楼为一般民用建筑物,安全等级为二级。可变荷载的分项系数q= 1.4二)正常情况下墙体承载力验算1 、确定房屋静力计算方案查砌体结构设计规范(GBJ5000 2001)表4.2. 1 “房屋的静力计算 方案”，因本设计为现浇钢筋混凝土屋盖和楼盖，最大横墙间距9m(小于32m),该房屋属于刚性方案房屋。查砌体结构设计规范(GBJ50003-2001)表4.2。 6 “外墙不考虑风荷 载影响时的最大高度”，本设计层高3。3m2H= 6.6m。查砌体结构设计规范(GBJ50003-2001 )得1.0 x H= 3。3mh = 240mm承重横墙允
5、许咼厚比不提咼，即 11 = 1。0。横墙无开洞允许高厚比降低系数为11= 1.0。于是按砌体结构设计规范(GBJ50003-2001)式(5。1.1)得B = H。/ h = 3300/240 = 13.75口牛邛=242-4 层横墙高厚比满足要求 . 首层横墙：首层横墙间距 S= 9m;层高 H= 3。3+0。45+0。5=4。25m根据S= 9m 2H= 8.5m查砌体结构设计规范(GBJ50003-2001)得H0= 1 。 0x H= 4。 25mh = 240mm承重横墙允许高厚比不提高，即11 = 1.0横墙无开洞允许高厚比降低系数为 12=1.0于是B = Ho/ h = 42
6、50/240 = 17。7卩1口2 (3 = 26 首层横墙高厚比满足要求。2-4 层外纵墙高厚比验算：2-4 层横墙间距S= 9m层高H= 3.3m根据S= 9m2H= 6.6m，查砌体结构设计规范(GBJ50003-2001得H= 1.0 x H= 3.3mh = 240mn承重纵墙允许高厚比不提高，即卩1 = 1。0纵墙S= 9m范围内开窗洞两个bs = 4.2m (取较大开间窗洞)，开洞后允许高厚 比的降低系数为卩 2 = 1。0 0.4b s/s = 10.4 x 2x 2。1/9 = 0.813 0.7取 口1 = 0。813 于是按砌体结构设计规范 (GBJ50003-2001)
7、 得3 = H。/ h = 3300/240 = 13。75 a 1 a 2 : 3=1。 0x 0。 813x 24=19.51224层纵墙高厚比满足要求。首层外纵墙高厚比验算 :首层横墙间距 S= 9m;层高 H= 3.3+0。45+0。5= 4.25m根据S= 9m2H= 8.5m，查砌体结构设计规范(GBJ50002001)得H 0= 1.0 x H= 4。 25mH = 370mn承重横墙允许高厚比不提高，即a 1= 1.0纵墙开洞后允许高厚比降低系数为a 2=0。 813于是B = Ho/ h = 4250/370 = 11.48 NI 2截面承载力满足要求。2)第二层H - H截
8、面内力组合及承载力验算M -2=Ni-2 +Nd2=434o 66+37.01=471。67KNM2=0由 M5 e/ h=0, 3=13。75,查表可得=0。7763:N=Af=O。776X 0。576X1.50 X 10 =670.464KNNn2截面承载力满足要求。3)底层墙体22墙体厚度 370mm，A=370X2400=888000mm=0。 888m采用M7.5砂浆底层墙 I-I 截面内力组合及承载力验算NI-I =471.67+39.17=510.84KNMI-1 =510。 84X6593。 62X 122.84=21705。2554KN- mme=M11N1=21705.25
9、5510.84=42。 489mme/h=42.489/370=0 。 115萨H)/ h=3950/ 370=10。67由 M7 5, e/h=0。115, 3=10。67,查表可得 =0。4166 N= Af= 0.4166 X 0.888 X 1 。 69X 103=765.78KN N I 1截面承载力满足要求。底层墙基础顶面内力组合及承载力计算Nn-1=NI1+Nd1 =510。 84+39。 17+42.92=592。 93KNMn 1=0由 M7。 5, e/h=0,3=10.67, 查表可得 = 0。853N= Af= 0.85325 X 0。 888X 1.69X 103=1
10、280.48KNNn1截面承载力满足要求。4、局部抗压承载力验算(1) 进深梁梁端无梁垫时的局部抗压承载力验算1)验算二层大梁底：ai= 10=10 500/1.5=183mmc h = 240mm故取 a1= 183mm2A = abc= 183X 200= 36600 mm压应力不均匀系数n= 0.72A)= h (2h+b) = 240 (2X 240+200) = 163200 mm=1+0.35 A = 1+0。35、= 1。65v 2。0故取丫= 1.65上部荷载折减系数：A = 163200 = 4。4593，故取E= 0A136600n A f = 0。7X 1.65 X366
11、00X 1.5 = 63.4095KNN+N = 93.62KN结论是：局部受压承载力均不满足要求，需设置粱垫。150mm选梁垫厚tb = 200mm宽ab = 240mm 长度bb= 500mrp垫块两侧各挑出 hb= 200mm符合规范不宜大于垫块高度的要求。 验算梁垫下砌体局部抗压强度，这时A)= h(2h+b) = 240 (2X240+500)= 235200mm=1+0.35 A* = 1+0。35 i = 1。439 2。0 于是=0。8 = 1。151M = Ab。u= 240 X 500X 162.94= 28.28KN240 2400N的偏心距:e 01 = 0N的偏心距:
12、eo2 = 240/2 0.4 ai= 120-0.4 x 183 = 42。8mmNU和Nl的合力N对垫块形心的偏心距：eo = N 土Na = 93.62X42.8 = 32.87mmNu + Ni28.28 + 93.62据色=32.87 = 0。137和 Kp NU+N = 121。9KN符合局部抗压强度要求。三四层梁底也按此设置梁垫.2)验算一层大梁底：首层为a1 = 10hhc = 10 J500/ 2.07 = 155。4mn h= 370mm故取 a1= 155.4mm.2A = abc= 155.4 x 200 = 31080mm压应力不均匀系数n= 0.72A0 = h (
13、2h+b)= 370(2 x 370+200)= 347800mm=1+0。35 A0 = 1+0。35 厂 =2。11 2.0故取丫= 2.11上部荷载折减系数：詈=聽=你193,故取,0n A1 f = 0.7 x 2.11 x 31080x 2.07 = 95。338KNk 178.9KN结论是：局部受压承载力不满足要求，需设置粱垫。选梁垫厚tb = 200mm宽ab = 370mm 长度bb= 500mm 垫块两侧各挑出150mmv hb= 200mm符合规范不宜大于垫块高度的要求。验算梁垫下砌体局部抗压强度，这时A0 = h (2h+b) = 370 (2x 370+500)= 45
14、8800mm=1+0.35 A = 1+0。N Ai于是=0.8 = 1。42NU = Ab(T = 370X 500XNU的偏心距：ei = 035= 1.775 v 2。0疇=37。28KNN的偏心距：e2 = 370/2 0。4a1= 1850。4X 155。4= 122。84mmNU和Ni的合力N对垫块形心的偏心距:e。Nu 土N = 178.9X122.84Nu + N137.28+179.9101.65mm据色= 0。2747 和 Kp N+NI= 178。9KN（符合局部抗压强度要求）本工程设置梁垫后，局部受压承载力均满足要求（三）现浇进深梁计算设计1、确定计算简图5760590
15、6/587460002405900（1）确定支座类型：进深梁bh= 200mrH 500mm放置在纵墙上，按两端铰支计算。（2）确定计算跨度：进深梁的净跨为6000240= 5760mm进深梁反力对墙体中心线的偏心距分别为 46.8（2 4层）和122.84mm 一层）, 则反力对墙体内侧的距离分别是 12046。8= 73。2mn和180122.84 = 57.16mm于是梁的计算跨度为10= 5760轻X 73.2 = 5906。2mm10= 57602X 57。16= 5874。32mm取计算跨度为10= 5900mr= 5.9m。（3）确定梁上的线荷裁设计值：（200mX 500mm永
16、久荷载标准值0。62KN/m）。4 层顶（5。58+0。62 X 1。2） X 4。5 = 28.46kN/m1、2、3层顶（3.24 X 1。2+2。0X 1.4+0。62X 1。2） X4.5=3344kN/ m取 q = 33.44kN/m计算。2. 配置纵向钢筋选混凝土强度等级为G5， fc = 11.9N/m,钢筋强度等级为H级，f y =2300 N/ m，按两排钢筋计算，ho= 500-60 = 440mm据计算弯矩为M = - q 12= - X 33。44 X 5。9 = 125。52kN m8 8查建筑结构设计实用手册中 b= 200mm h = 500mm栏，当M= 14
17、8。26kNm时。需钢筋面积 As= 1209mm选筋：6 18 (As= 1527mrr 1209 mn)。3、配置箍筋据净跨10= 5。76m计算最大剪力：V= lq 10=丄 X 33.44 X5.76 = 96.31KN2勺2查建筑结构设计实用手册据 B 1= 0.946,计算V 96.31=101.81 kN选配箍筋 6200,其受剪承载力是122。8kN 101。81kN。(四)现浇双向板计算设计1、材料与尺寸厕所楼板采用I级钢筋，C20混凝土现浇，四边与圈梁整体浇筑，因n= 12 /11= 6/4.5 = 1.33 V 2,故按四边固定双向板设计，进深尺寸12= 6m开间尺寸11
18、 = 4.5m,板厚 h= 120mm2、荷载计算2水泥楼面设计值1.2X1.65 = 1。98kN/m现浇楼板120厚设计值1.2X0.10 X25= 3。OOkN/mi楼面可变荷载设计值1。4X2。0= 2.80kN/ni合计q = 7。78kN/ nn3、配筋根据长宽比n=丨2/11 = 6/4。5= 1.33 V2,判断该板属于双向板。据n= 1.33，查建筑结构“双向板系数得3=0。70 B = 1。9 k = 8. 21X 10-并取弯矩折减系数为=0。8,板的有效高度为h01= 12020= 100mmAs1= q l2/k1h0 = 0。8X 7.78 X4。52/8.21 X
19、 103X 100= 153.3mrm 选 800 (As = 251mm。As 2 = a As1 = 0.7 X 153.3 = 107。31mr2/m选 8200 (As= 251ml2)。2As i = B As 1 = 1.9 X 153.3 = 291。27mn/m选 10 250(As= 314mm。Asn = a B As1 = 0.7 X 1.9 X 153.3 = 203.89mrr/m选 10 250(As= 314mm。Z5QI II II双向板配筋示意图(五)现浇雨棚计算设计设计对象是首层两侧旁门上的雨棚板及雨棚梁。计算简图见附图2.94C| E寸4370雨棚板及雨棚
20、梁计算简图和配筋图1、雨棚板计算设计(1)材料；材料选用钢筋I级，fy= 210 N/ m,混凝土强度等级为C2o, f c = 9。6N/mrhft = 1.10N/rnirfil = 1。2m= 1200mm(2) 尺寸：雨棚板悬挑长度雨棚板宽b=2。1m= 2700mm根部板厚按h =(1/12) l0计h= 1200/12 = 100mm端部板厚hd = 60mm雨棚梁尺寸bh=360mrx 240mm(3)荷载。雨棚板端部作用施工荷载标准值，沿板宽每米Pk= 1kN/ m,板上永久荷载标准值:板上20mn防水砂浆0板重(按平均80mn厚计)板下20mn水泥砂浆0。02X 20= 0。
21、4kN/ni20。08X 25= 2。0kN/m2。02X2 0= 0。4kN/m合计 qk= 2。8kNI/m取板宽1m计算，则qk = 2.8kN / mx 1=2.8kN / m(4) 内力。固定端截面最大弯矩设计值：2 2M = -qkl g+pkl q = - x 2.8 x 1.2 x 1.2+1.2 x 1。4=4。1kN - m= 4.1 x 106 N -m(5) 配筋。查建筑结构设什实用手册选 h= 100列，当M= 4。55 kN-m时，需钢筋面积 As= 280mm选8 180, (As= 279mm，将钢筋置于板的上部，并伸入支座内不小于30d=30X 8= 240m
22、m注: 30d查混凝土结构设计规范(GBJ5000 2001)表“纵向受拉钢筋的最小锚固长度”而得，选分布钢筋选6 250。2 。雨棚梁计算设计(1)计算雨棚梁的弯矩和剪力设计值。 荷载设计值；雨棚梁净跨为2。1m,计算跨度按2。5m计算。由于过道上的预制板搁且在纵墙上，故雨棚梁上不承受粱、板传来的荷载。雨棚梁上墙体线荷载设计值，按取高度为三分之 -净跨范围内墙重的原则计算,即-10= - X2.4 = 0。8m范围内的墙重，于是墙重设计值为：331.2X0.8X7。61 = 7。31kN/m雨棚板传来的线荷裁设计值为Gqkb+ qPk= 1.2X 2。8X1 .20+1。4X 1 = 5。4
23、3kN/m雨棚梁上线荷载设计值为：q= 7。31+5.43 = 12.74kN/m 弯矩：雨棚梁设计弯矩设计值为 计算由板上均布荷载在梁的单位长度上产生的力偶设计值为：M= ql2 = 1 X 12。 74X 2。 52= 9.95KNm8 8 剪力11V= q l 0= X 12.74 X 2。4= 15。29kN22(2)计算雨棚梁设计弯矩设计值为 计算由板上均布荷载在梁的单位长度上产生的力偶设计值.mq Gqk lz= 1。2 x2。8X笃036 = 3。15KN m/m其中，qk lz是将面荷载变为线荷载，Z为力偶臂。 计算由板端施工集中线荷裁在梁的单位长度上产生的力偶设计值：Mp=
24、QPkZ = 1.4 x 1x( 1.20+吐)=1。93kN 吋m2 计算作用在梁上的总力偶设计值：n=3。15+1.93 = 5.08 kN - m/ m 计算在雨棚支座截面内的最大扭矩设计值，T= ml 0= X5.O8X 2。4= 6。096KN= 6。096 x 106N mm2 2(3) 校核雨棚梁截面尺寸。计算雨棚梁受扭塑性抵抗矩：根据混凝土结构设汁规范(GBJ50003-2001)中式(4.3。2 1),矩形截面b2W=勺(3h b)24026爱扭塑性抵抗矩Wt62(3x 360-240) =8.064 x 10 mm计算梁的有效高度h = h。一 35= 240 35=205
25、mm 校核截面尺寸：根据混凝土结构设汁规范(GBJ50003-2001 )的规定,判断截面尺寸满足要求。由于=0.963N/mmV 丄 T 15.29 103 丄 6.096 106+ = + 6bh0 Wt3608.064 10v 0.25fc = 0。25x 9。6=2.4 N/mm2故截面尺寸满足要求。(4) 确定是否考虑剪力的影响。根据混凝土结构设计规范(GBJ50003-2001 )的规定进行判断。由于V =15290N 0。175ftW= 0。175X 1。1X 8064000= 1552320N故需考虑扭矩的影响.(6)确定是否进行剪扭承载力计算。根据混凝土结构设计规范(GBJ5
26、0003-2001)的要求进行判断。由于=0。2963N/mrmV 丄 T 15.29 103 丄 6.096 106 + = + 6 bh0 Wt3608.064 10 1.0,15.29 108.064 101 0.5厂6.096 106 360 205故取 B t = 1。o。计算单侧受剪箍筋数量：GBJ50002001的规定计算单侧受剪箍根据混凝土结构设计规范 筋数量.V= 0。07X( 1.5 B t) fcbho+1。5fyv欧 ho15290= 0. 07X( 1.5 1.0 )sX 9.6 X 360 X 205+1。5X 2102 Asv1 X 205sAsv1 - -0.1
27、92s取Al = 0,即不需考虑剪力的影响 s 计算单侧受扭箍筋数量：根据混凝土结构设计规范(GBJ50003-2001 )的规定计算单侧受剪箍筋数量。T= 0。35 七伽+1。2 fyvAst1Acors6。096X 106= 0. 35X 1。0X1 . 1X 8。064X 106+1。2 X .1.2 210 Ast1 58900s列=0.184口吊/ mms上式中受扭构件纵向钢筋与箍筋的配筋强度比是根据经验取=1。2。上式中的截面核心部分的面积 Acor按下式计算：2Acor =。巾妙=(240 2X 25) X (360 2X 25)=5890 mm 计算单侧箍筋的总数量并选用箍筋：
28、心=肚+型=0+0.184 = 0。184mmmms s s选用箍筋 8, As. = 50.3mm,则其间距为s= 273mm0.184取 s= 100mm(8) 复核配箍率,根据混凝土结构设计规范(GBJ50003-2001)中第7.2。10条的规定,在弯剪扭构件中箍筋的配筋率应不小于最小配筋率svmin，svmin= 0O 02afC ,fyv其中 a= 1+1.75(2 (31 1),于是a= 1+1。75(2 x 1 1) = 2.75svmin 0.02 X2. 75X 旦6 0。0025210按所选的箍筋 8 100计算配筋率为SV nASVl 2 50.3 0。0028 sv,
29、 min 0.0025 bs 360 100满足最小配筋率的要求。(9) 计算受扭纵筋。根据混凝土结构设计规范(GBJ50003-2001)的规定，将上述计算的单侧受扭箍筋数量Asv1代入式 上也，即可求得受扭纵向钢筋的截面面 fyvAst1积Ast1 ,其中截面核心部分的周长cor按下式计算：cor 2 (bc0r+hc0r) 2 (3602 x 25) +(240-2 x 25) 1000mm于是Ast1 2x 0.184 221 mmfyv cor Ast1 _ 1.22101000fys210(10 )校核受扭纵筋率根据混凝土结构设计规范(GBJ50003-2001)的规定.在弯剪扭构
30、件中，纵向钢筋的配筋率应不小于最小配筋率min ,fin 0。08(2 (3 t_1 )垒，于是fyvmin 0.08 X（ 2X1-1 ） X9.60O00367按上述纵向钢筋的用量Asti = 221mm,计算实际配筋率为tl =Astibh=0.0026 V360 240tl , min 0.00367不满足构造要求.现选610, Asti 471mm上下各布置3根d 10mm的钢筋,这时的配筋率为ti 471 0 o 00548 ti, min 0 o 00367bh 360 240满足要求.(11) 计算受弯纵筋的截面面积。根据弯矩设计值M 9。95kNm G。混凝土，I级钢筋，截面
31、尺寸bh 360x 240mm有效高度为h。一 205mm按正截面受弯承载力计算纵向受弯钢筋 用量。先计算截面抵抗矩系数asas 6m 9.95 10忆加211 360 20520.06 V asb 0o426按公式计算内力臂系数s :1 1s J1 2as (1. 120.06) 0o 096922于是2238 mm4A M9.95 10As fy sh0210 0.0969 205选用雨棚梁下部纵向钢筋的总面积应为339(3 12)+238 557mm故选 3 18, As 763mm(12)绘雨棚梁配筋图。雨棚梁配筋图详见附图（六）现浇楼梯计算设计现浇板式楼梯尺寸布置及装修做法见附图 3
32、乙其中楼梯板计算跨度3。 5m板厚100mm休息平台净跨1。8m板厚100mm平台梁截面尺寸bh = 200mM 400mm楼梯开间3。3m楼梯宽1.45m,楼梯采用金属栏杆，选用材料 为G。混凝土 ,1级钢筋，根据建筑结构荷载规范（GBJ50003-2001），教 学楼楼梯荷载标准值取为2。5kN/ m。1. 楼梯板（TB1）计算设计（1）计算荷载设计值：取-个踏步宽300mm为计算单元，板厚100mm现计算板宽1.45m范围的荷载 设计值。踏步板自重（附图3-7c部分A）:（0.112 0.262 X 0。3X 1。45X 25）x 1.2 X 丄=8。14Wm20.3踏步地面重（附图3-
33、7c部分B）:1（0。3+0.15） X 0。02X 1。45 X 20X 1.2 X 丄=1。04 kN/m0.3底板抹灰重（附图3-7c部分C）:（0。336X 0。02X 1。45X 17） X 1。2X 丄=0。67kN/m0.3栏杆重：0。10X 1。2= 0.12kN/m人群荷载：2.0X 1。45X 1。4= 4.06kN/m14。03kN/ m（2）配筋：MLx= 1 ql2 = 1 X 14。03X 3。5 = 21.48 kN m8 8每米宽弯矩设计值为 M= 2148 = 14。8kN m/ m查建筑结构设什实用手册，选 h= 100mn列，当M = 14。80kNm时，需 钢筋面积As = 1000mm选受力纵向钢筋 12 100 (1131mm，分布钢筋 6 250。由于踏步板与平台粱整体现浇，TLi和TL2对TBi有一定的嵌固作用，因此， 在板的支座配置 6200负弯矩构造钢筋，以防止平台梁对板的弹性约束而 产生裂缝，其长度为四分之一踏步板的净跨，即1寸10 = 0。25 (3500200) = 825m