毕业设计 办公楼(四层)砖混房屋结构设计计算书.doc
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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。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,其余墙厚240。墙体底层MU15砖,M7.5砂浆砌筑,二至四层用MU10砖,用M5混合砂浆砌筑,双面抹灰刷乳胶漆。(3)、楼面做法:20水泥砂浆地坪。100钢筋混凝土板,20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,其余为木门。窗为木窗。(6) 、地质
2、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/,楼梯间2.0KN/,厕所2.5KN/,办公室2.0KN/,门厅2.0KN/。结构平面布置图如下:二、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,取 h = 500 宽b: h/3=167,取 b=2003初选楼板。楼板为现浇双向连续板,t (1/60)L =75. 取 t = 100.三、结构计算书一)、荷载计算(1)屋面荷载二毡三油绿豆砂 0.35KN/m220mm厚水泥砂浆找平层 0.40 KN/m250mm厚泡沫砼 0.25
3、 KN/m2100厚钢筋砼现浇板 2.50 KN/m220mm厚板底抹灰 0.34 KN/m2屋面恒载合计 3.84 KN/m2屋面活荷载(不上人) 0.7 KN/m2(2)楼面荷载20mm厚水泥砂浆面层 0.40 KN/m2100厚钢筋砼现浇板 2.50 KN/m220mm厚板底抹灰 0.34 KN/m2楼面恒载合计 3.24 KN/m2楼面活荷载 2.0KN/m2(3)墙体荷载双面粉刷240mm厚砖墙 5.24 KN/m2双面粉刷370mm厚砖墙 7.62 KN/m2木窗 0.30 KN/m2此办公楼为一般民用建筑物,安全等级为二级。按建筑结构荷载规范规定:结构的重要性系数 01.0永久荷
4、载的分项系数 G1.2可变荷载的分项系数 Q1.4二)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(GBJ500032001)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(GBJ500032001)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3.3m最大层高4m;房屋总高13.65m最大总高28m,故不考虑风荷载的影响。 2.高厚比验算 (1)根据M7.5和M5混合砂浆,从砌体结构设计规范(GBJ500032001)查得墙体的允许高厚比:首层为26;
5、2-4层为24。 (2)内横墙高厚比验算。 2-4层横墙: 2-4层横墙间距s9m;层高H3.3m根据s9m2H6.6m。查砌体结构设计规范(GBJ500032001)得H01.0H3.3m h240mm承重横墙允许高厚比不提高,即11.0。 横墙无开洞允许高厚比降低系数为11.0。于是按砌体结构设计规范(GBJ500032001)式(5.1.1)得 H0/ h3300/24013.7512242-4层横墙高厚比满足要求。 首层横墙: 首层横墙间距S9m;层高H3.3+0.45+0.54.25m根据S9m2H8.5m查砌体结构设计规范(GBJ500032001)得H01.0H4.25mh240
6、mm承重横墙允许高厚比不提高,即11.0 横墙无开洞允许高厚比降低系数为21.0于是 H0/ h4250/24017.71226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S9m;层高H3.3m 根据S9m2H6.6m,查砌体结构设计规范(GBJ500032001得H01.0H3.3m h240mm承重纵墙允许高厚比不提高,即11.0纵墙S9m范围内开窗洞两个bs4.2m(取较大开间窗洞),开洞后允许高厚比的降低系数为21.0-0.4bs/s1-0.422.1/90.8130.7取10.813 于是按砌体结构设计规范(GBJ500032001)得 H0/ h3300/
7、24013.75121.00.8132419.5122-4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S9m;层高H3.3+0.45+0.54.25m 根据S9m2H8.5m,查砌体结构设计规范(GBJ500032001)得 H01.0H4.25m H370mm承重横墙允许高厚比不提高,即11.0 纵墙开洞后允许高厚比降低系数为20.813于是 H0/ h4250/37011.48NI-2 截面承载力满足要求。2)第二层-截面内力组合及承载力验算 N-2=N I-2+Nd2=434.66+37.01=471.67KN M-2=0由M5,eh=0, =13.75,查表可得=0.7
8、76N= Af=0.7760.5761.50103=670.464KN N-2截面承载力满足要求。3)底层墙体 墙体厚度370mm,A=3702400=888000mm2=0.888m2 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=510.84KNM I-1=510.8465-93.62122.84 =21705.2554KNmme=M1-1N1=21705.255510.84=42.489mm e/h=42.489/370=0.115=H0h=3950370=10.67由M7.5,eh=0.115, =10.67,查表可得=0.4166N=Af=
9、0.41660.8881.69103=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 N-1=N I-1+Nd1 =510.84+39.17+42.92=592.93KN M-1=0由M7.5,eh=0, =10.67,查表可得= 0.853N=Af= 0.853250.8881.69103=1280.48KN N-1 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:a11010183mmh240mm故取a1183mm。A1a1bc18320036600 mm2压应力不均匀系数0.7A0h(2h+
10、b) 240(2240+200) 163200 mm21+0.351+0.351.652.0故取1.65上部荷载折减系数:4.4593,故取0A10.71.65366001.563.4095KNNU+N193.62KN结论是:局部受压承载力均不满足要求,需设置粱垫。选梁垫厚tb200mm,宽ab240mm, 长度bb500mm, 垫块两侧各挑出150mmhb200mm,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A0h(2h+b) 240(2240+500) 235200mm21+0.351+0.351.4392.0于是0.81.151NuAbu24050028.28KNN
11、u的偏心距:e01 0N1 的偏心距:e02 240/2-0.4a1120-0.418342.8mmNu和N1的合力N对垫块形心的偏心距:e0 32.87mm据0.137和K3查表10.81231Ab1.1510.81232405001.5168KNNU+N1121.9KN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 a11010155.4mmh370mm故取a1155.4mm。A1a1bc155.420031080mm2压应力不均匀系数0.7A0h(2h+b) 370(2370+200) 347800mm21+0.351+0.352.112.0故取2.11上部荷
12、载折减系数:11.193,故取0A10.72.11310802.0795.338KN178.9KN结论是:局部受压承载力不满足要求,需设置粱垫。选梁垫厚tb200mm,宽ab370mm, 长度bb500mm, 垫块两侧各挑出150mmhb200mm,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A0h(2h+b) 370(2370+500) 458800mm21+0.351+0.351.7752.0于是0.81.42NuAbu37050037.28KNNu的偏心距:e01 0N1 的偏心距:e02 370/2-0.4a1185-0.4155.4122.84mmNu和N1的合力
13、N对垫块形心的偏心距:e0 101.65mm据0.2747和K3查表10.53061Ab1.420.53063705002.07288.534KNNU+N1178.9KN(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、确定计算简图进深梁计算简图及钢筋配筋图(1)确定支座类型:进深梁bh200mm500mm,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6000-2405760mm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120-46.873.2mm和18
14、0-122.8457.16mm。于是梁的计算跨度为 05760+273.25906.2mm 05760+257.165874.32mm取计算跨度为05900mm5.9m。 (3)确定梁上的线荷裁设计值:(200mm500mm永久荷载标准值0.62KN/m2)。 4层顶 (5.58+0.621.2)4.528.46kNm1、2、3层顶(3.241.2+2.01.4+0.621.2)4.533.44kNm取 33.44kNm计算。 2.配置纵向钢筋 选混凝土强度等级为C25 ,c11.9Nm2,钢筋强度等级为级, y300 Nm2,按两排钢筋计算,h0500-60440mm,据计算弯矩为 M233
15、.445.92125.52kNm查建筑结构设计实用手册中b200mm,h 500mm栏,当M148.26kNm时。需钢筋面积As1209mm2。选筋:618(As1527mm21209 mm2)。3、配置箍筋据净跨05.76m,计算最大剪力:V033.445.7696.31KN查建筑结构设计实用手册据10.946,计算 101.81 kN选配箍筋6200,其受剪承载力是l22.8kN101.81kN。 (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n216/4.51.332,故按四边固定双向板设计,进深尺寸26m,开间尺寸14.5m,板
16、厚hl20mm。2、荷载计算 水泥楼面设计值 1.21.651.98kNm2 现浇楼板l20厚设计值 1.20.10253.00kNm2 楼面可变荷载设计值 1.42.02.80kNm2 合计q7.78kNm23、配筋根据长宽比n216/4.51.332,判断该板属于双向板。据n1.33,查建筑结构“双向板系数”得0.70 1.9 k8.2110-3并取弯矩折减系数为0.8,板的有效高度为h01120-20100mm。As12/k1h00.87.784.52/8.2110-3100153.3mm2/m选8200(As251mm2)。 As2a As10.7153.3107.31mm2/m选82
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