1、1目录第一章设计指导书.前附页第二章 结构设计过程 2 页2-1 板式楼梯的设计 2 页2-2 预应力空心楼板的选用 4 页2-3 墙体的高厚比验算及承载力验算 4 页2-4 挑梁的计算 12 页2-5 双向板的计算14 页2-6 单向板的计算15 页2-7 边梁的计算15 页2-8 过梁的计算16 页2-9 基础的计算18 页2第二章 结构设计过程2-1 板式楼梯的设计梯段板计算跨度=80.28+0.12=2.44m,板厚 100mm,休息平台净跨 1.5m,板厚80mm,平台梁截面尺寸 bh=200300mm,楼梯开间 2.6m,梯段宽 1.1m,楼梯采用金属栏杆,选用材料为 C20 砼,
2、I 级钢筋。根据荷载规范,住宅楼梯荷载标准值取为2.0KN/m。(1) 梯段板(TB1)设计计算荷载设计值 取一个踏步宽 280 为计算单元,板厚 100,现计算板宽 1.1 范围的荷载设计值踏步板自重(0.116+0.283)/20.281.1251.2/0.28=6.58KN踏步地面重(0.28+0.167) 0.021.1201.2/0.28=0.84 KN/m底板抹灰重 (0.3260.021.117) 1.2/0.28=0.52 KN/m栏杆重 0.11.2=0.12 KN/m人群荷载 2.0111.4=3.08 KN/mq=11.14KN/m配筋Mmax=ql/8=11.142.4
3、4/8=8.29KNm每米宽弯矩设计值 M=8.29/1.1=7.54KNm /ms=M/(fcbh0)=7.5410(1.09.6100080)=0.123=1- =0.1320.7 5=Ho/h=2500/240=10.40.7 =Ho/h=2500/240=10.4 NI=17.05KN 满足要求II-II 截面 =1.69MPa S=5.7m H=3.0m 则 H NII=150.69KN 满足要求(4)轴线间 C 号纵墙此段墙为外纵墙,受一侧楼(屋)盖传来的荷载,故为偏心受压。控制面取 6 层顶板底标高 I-I 截面和 1 层顶板底标高处 II-II 截面,取 1m 长体作计算单元。
4、只有现浇板支承于该段墙上,则每层墙体的高度: 6 层 3.0-0.08-0.28=2.68m 1 到 5 层 3.0-0.1-0.24=2.66m计算控制截面轴向压力设计值及偏心距 eo(eo=240/2-0.410 ) 见下页fh/表 2I-I 截面(6 层顶板底)轴向压力设计值 NI=NBG7+NBQ7+NW7=40.88+11.97+16.34=69.16KN 偏心距 e=(NBG7+NBQ7)eo/NI=(40.88+11.97)0.092/69.16=0.07mII-II 截面(1 层顶板底)轴向压力设计值 NII=NI+0.7NBQi+NBGi+Nli +NWi+Nci=17.05
5、+0.7511.97+525.45+54.08+(32.17+431.88)+50.58=421.30KN 偏心距 e=(NBG2+0.7NBQ2)eo/NII=(25.45+0.711.97)0.089/ 421.30=0.007m表 28板传恒载NBGi (KN)板传活载NBQi (KN)门窗重Nci(KN)墙重 NWi(KN)梁重 Nl i(KN)板载偏心距 eo (mm)屋面1.355.062.15.7/2=7.17122.15.7/2=11.971.355.242.11.1=16.34240/2-0.410=9269.1/806层1.353.152.15.7/2=25.45122.1
6、5.7/2=11.971.350.44.20.9=0.581.355.24(2.12.68-0.91.2)=32.171.35252.10.240.24=4.085层 25.45 11.97 0.58 31.88 4.084层 25.45 11.97 0.58 31.88 4.083层 25.45 11.97 0.58 31.88 4.082层 25.45 11.97 0.58 31.88 4.08240/2-0.410=8969.1/0承载力验算I-I 截面 =1.69MPa S=2.1m H=3.0m S NI=69.16KN 满足要求II-II 截面 =1.69MPa S=2.1m H=
7、3.0m S NII=421.30KN 满足要求(5)1/B 与 C 间 4 号横墙此段墙两侧受楼(屋)盖传来的荷载,控制面取0.000 标高处,取 1m 长墙体作计算单元。9计算控制截面轴向压力设计值 表 3 板传恒载NBGi (KN)板传活载NBQi (KN)墙重 NWi(KN)梁重 Nli(KN)屋面1.355.06(2.9/2+4.2/2)=24.251.0212.1/2=2.16 层1.351(2.9/23.15+4.2/22.64)=13.651.0212.1/2=2.11.355.2412.64=18.681.352510.240.24=1.945 层 13.65 10 18.6
8、8 1.944 层 13.65 10 18.68 1.943 层 13.65 10 18.68 1.942 层 13.65 10 18.68 1.941 层 18.68 1.940.000 标高处轴向压力设计值 NI=NBGi+0.7NBQi+ +Nli +NWi=(24.25+513.65)+0.7610+61.94+618.68=258.22KN 知 =1.69MPa S=1.5m H=3.0m 则 S NI=258.22KN 满足要求(6)AB 间号横墙此段墙为外横墙,受一侧楼(屋)盖传来的荷载,故为偏心受压。控制面取 6 层顶板底标高 I-I 截面和 1 层顶板底标高处 II-II 截
9、面,取 1m 长体作计算单元。 计算控制截面轴向压力设计值及偏心距 eo(eo=240/2-0.410 ) fh/ 表 4 板传恒载NBGi (KN)板传活载NBQi (KN)墙重 NWi(KN)梁重 Nli(KN)板载偏心距 eo (mm)屋 1.355.0613.6/2 1.0(21 1.355.24 240/2-10面 +2.61/4.51.53.6/2+253.6/21/4.50.350.24+4.441.13.30.121/4.5=16.123.6/2+2.51.5/4.211.8)=5.211.11=7.78 0.410=8669.1/206层1.352.613.6/2+2.61/
10、4.51.53.6/2+253.6/21/4.50.350.24+4.441.13.30.121/4.5=10.141.0(213.6/2+2.51.5/4.211.8)=5.211.355.2412.64=18.661.352510.24.24=1.945层 10.14 5.21 18.66 1.944层 10.14 5.21 18.66 1.943层 10.14 5.21 18.66 1.942层 10.14 5.21 18.66 1.94240/2-0.410=8669.1/20I-I 截面(6 层顶板底)轴向压力设计值 NI=NBG7+NBQ7+NW7=16.12+5.21+7.78=
11、29.11KN 偏心距 e=(NBG7+NBQ7)eo/NI=(16.12+5.21)0.086/29.11=0.06mII-II 截面(1 层顶板底)轴向压力设计值 NII=NI+0.7NBQi+NBGi+Nli +NWi=29.11+510.14+0.755.21+51.94+518.66=201.05KN 偏心距 e=(NBG2+0.7NBQ2)eo/NII=(10.14+0.75.21)0.086/201.05=0.006m承载力验算I-I 截面 =1.69MPa S=4.5m H=3.0m 则 H NI=29.11KN 满足要求II-II 截面 =1.69MPa S=4.5m H=3
12、.0m 则 H NII=201.05KN 满足要求(7)AB 间 3 号横墙此段墙两侧受楼(屋)盖传来的荷载,控制面取0.000 标高处,取 1m 长墙体作计算单元。计算控制截面轴向压力设计值 表 5 板传恒载NBGi (KN)板传活载NBQi (KN)墙重 NWi(KN)梁重 Nli(KN)屋面1.352.613.6+2.61/4.51.53.6+253.61/4.50.350.24+4.441.15.10.121/4.5= 14.821.0(213.6+2.51.5/4.211.8)=8.816 层 14.82 8.81 1.355.2412.64=18.681.352510.240.24
13、=1.945 层 14.82 8.81 18.68 1.944 层 14.82 8.81 18.68 1.943 层 14.82 8.81 18.68 1.942 层 14.82 8.81 18.68 1.941 层 18.68 1.940.000 标高处轴向压力设计值 NI=NBGi+0.7NBQi+ +Nli +NWi=614.82+0.768.81+61.94+618.68=249.64KN 知 =1.69MPa S=4.5m H=3.0m 则 H NI=249.64KN 满足要求2-4 挑梁的计算 取 轴线上阳台楼层挑梁计算 3(1) 选材料 用 C25 砼，HRB335 受力钢筋（I
14、I 级） ，HPB235（I 级） ，则fc=9.6N/,fyv=210/mm(2)确定挑梁尺寸 根部高度 h1/61.5=0.25m,端部高 h1=400mm,平均高度=(400+200)/2=300mm,宽度 b=250mm(3) 计算作用在挑梁上的荷载均布荷载设计值楼面传来的荷载（活荷载不折减） （1.22.60+1.42.5）3.6=23.83KN/m梁上砌体重量 1.2(3-0.3)5.24=16.98KN/m梁自重 1.2(0.250.325+0.022020.3)=2.54 KN/m q=43.35 KN/m梁端集中荷载设计值栏板重量(4.44 KN/m) F=1.24.443.
15、6=19.18 KN/m(4)抗倾覆验算求 X l1=(1.5 2)l=(1.5 2) 1.5=(2.25 3)m 取 l1=2.0m2.2hb=880mm 则 X0=0.3h=0.3400=120mm 因挑梁下有构造柱则取X0=0.5 X0=0.5120=60mm计算由荷载设计值产生的倾覆力矩Mov=43.351.5(1.5/2+0.06)+19.18(1.5+0.06)=82.59KNm计算由恒载标准值产生的抗倾覆力矩本层墙体产生的抗倾覆荷载见图，墙体自重标准值（不考虑粉刷时重为19KN/m）产生的抗倾覆力矩 Mr1 等于图中 a,b,c 各部分墙重对点 O 的力矩之和（l3 为 45 扩
16、展角边线的水平投影长）Gra=190.242.0(3-0.4)=23.71KN la=2.0/2=1.0mGrb=190.242.41/2=13.13 KN lb=2+21/3=2.67mGrc=190.242.0(3-2)=9.12 KN lc=2+2.0/2=3mMr1=Mr1a+Mr1b+Mr1c=0.8Gra(la-X0)+0.8Grb(la -X0)+0.8Grc(lc- 13X0)=0.823.71(1-0.06)+0.813.13(2.67-0.06)+0.89.12(3-0.06)=66.70KNm本层楼盖恒荷载标准值产生的抗倾覆力矩 Mr2=2.603.62.0(2.0/2-
17、0.06) 0.8=29.05KNm Mr=Mr1+ Mr2=66.70+29.05=95.75KNm Mov=82.59 KNm 满足要求(5)挑梁下墙体局部受压承载力验算计算由倾覆荷载设计值产生的轴向力 R=43.261.5+19.18=84.07KN Nl=2R=168.14KN =0.7 r=1.5 f=1.69Mpa Al=1.2bhb=1.2250400=120000mm rfAl=0.71.51.69120000=212.94 KNNl 满足要求(6)挑梁的承载力计算最大弯矩设计值等于倾覆力矩 Mmax= Mov=82.59 KNm 最大剪力设计值为挑梁在墙外边缘处的剪力 Vma
18、x=43.351.5+19.18=84.21 KNs=M/fcbh0=82.5910(1.09.6250265)=0.395 =1+(1-2s) =0.5420.7ft=0.71.27=0.889截面尺寸可用，按计算配箍配箍计算 Asv/s=(V-0.7ftbho)1.25fyvho=(84.2110-0.71.27250265)(1.25210265)=0.364 选双肢(n=2)6 箍筋(Asv1=28.3mm) 则箍筋间距 s=200Asv1/0.364=155.5mm 取 s=150mm 满足箍筋最大间距和最小直径sv=Asv/bs=56.6(250150)=0.001510.24ft
19、/fyv=0.241.27/210=0.00145 满足要求2-5 双向板的计算设板厚 100mm,楼面采用 20 mm 厚水泥砂浆面层,天棚抹灰 20 mm 厚混合砂浆,采用 C20 砼 c=9.6N/mm,HPB235 级钢筋(I 级) y=210 N/mm荷载计算:20 mm 厚水泥砂浆楼面 0.02m20KN/m=0.40 KN/m14100 厚板自重 0.1m25 KN/m=2.50 KN/m20 mm 厚天棚抹灰 0.02m17 KN/m=0.34 KN/m恒载标准值 3.24 KN/m恒载设计值 gk=1.23.24 KN/m=3.89 KN/m 活载设计值 Pk=1.42.0
20、KN/m=2.80 KN/m荷载设计值 q=gk+Pk=3.89 KN/m+2.80 KN/m=6.69KN/m按塑性理论计算,双向板四周与圈梁整浇计算跨度 lx=2.9-0.24=2.66m ly=3.0-0.24=2.76m n=ly/lx=2.76/2.66=1.04 取 =1/n=0.92 =2采用分离式配筋,各塑性铰线上总弯矩为 Mx=lymx=2.76mxMy=lxmy=lxmx=0.922.66mx=2.45mxMx= Mx”=lymx=lymx=22.76mx=5.52mxMy=My”=lxmy=lxmy=lxmx=20.922.66mx=4.89mx代入 2Mx+2My+Mx
21、+Mx”+My+My”=Plx(3ly-lx)/12 解得mx=0.71KNm/m my=mx=0.920.71=0.65 KNm/mlx 方向 mx=0.71KNm ho=h-20=100-20=80mm 近似按 As=m(0.95yho)=0.7110(0.9521080)=44.49mmly 方向 my=0.65KNm ho=h-30=70mm As=m(0.95yho)=0.6510(0.9521080)=46.5mm双向配 8150(As=1008mm) 板四边构造筋(伸出墙 750mm)2-6 单向板的计算楼面采用 20 mm 厚水泥砂浆面层,天棚抹灰 20 mm 厚混合砂浆,采用
22、 C20 砼 c=9.6N/mm,HPB235 级钢筋(I 级) y=210 N/mm 板按考虑塑性内力重分布计算,考试刚度要求,板厚 h(1/351/40)=52.5mm60mm,取h=100mm荷载计算:20 mm 厚水泥砂浆楼面 0.02m20KN/m=0.40 KN/m100mm 厚板自重 0.1m25 KN/m=2.50 KN/m20 mm 厚天棚抹灰 0.25KN/m恒载标准值 3.15 KN/m15荷载设计值 q=gk+Pk=1.23.15+1.42.0=6.58KN/m按塑性理论计算,板四周与圈梁整浇计算跨度 lx=ln=2.1-0.24=1.86m 配筋:I-I 板带(板的边
23、带) M=qlo/16=6.581.86/16=1.42KNms=M/(fcbh0)=1.4210(1.09.6100075)=0.026=1- =0.026V 按构造配箍 6150sv=Asv/bs=56.6(240150)=0.001570.24t/yv=0.241.10/210=0.00126 满足(2) 客厅窗 C-3 上以圈代过 跨度 ln=2.4m 高度 h=240mm 宽度 b=240mm内力计算:梁上墙高 hw=1.1mln/3=0.8m 按高为 0.8m 的墙体均布自重计算q=1.20.85.24+0.240.2425+0.0220(20.24+0.24)=7.10KN/m
24、计算跨度 lo=1.05ln=1.052.4=2.52m M=qlo/8=7.102.52 /8=5.64KNm V=qln/2=7.102.4/2=8.52KN配筋 s=M/(fcbh0)=5.6410(1.09.6240205)=0.0582=1- =0.06V 按构造配箍 6150sv=Asv/bs=56.6(240150)=0.001570.24t/yv=0.241.10/210=0.00126 满足(3) M-1 上过梁 跨度 ln=0.9m 高度 h=120mm 宽度 b=240mm过梁上墙高 hw=3-2.1-0.12-0.24-0.12=0.42mln/3=0.3m 则按 0.
25、3m 墙体均布自重计算又 hwln/3=0.27m 则按 0.27m 墙体均布自重计算又 hwln/3=0.9m则按 0.4m 墙体均布自重计算又 hwln 则取实际均布外荷载q=1.23.153.0/2+0.240.2425+0.0220(20.24+0.24)=7.74KN10KN/m则选 92ZG313 中 GL27242梁端砌体局部受压力验算:过梁支座认为应力均匀分布,取 ao=a=250mm,=1.0 对于墙端部局压可取局压强度提高系数 =1.25,同时可不考虑上部荷载影响 Al=aob=250240=60000mm Nl=7.743.2/2=3.30KNAl=1.01.251.69
26、60000=126.75KN 满足要求2-9 基础的计算承重墙厚 h=240mm,室内外高差 0.6m,地基力特征值 k=250 KN/m ,埋深d=1.2+0.6=1.8m基础选用 C25 砼 c=11.9N/mm,HPB235 级钢筋(I 级) y=210 N/mm(1)取轴线上基础 取 1 长为计算单元18由上部结构传至基础顶面的轴向力 Fk=(24.25+513.65+61.94+619.68)/1.35+610=220KN1) 初估条基宽度 b bFk/(k-d)=220/(250-201.8)=1.03m修正 a=ak+b(b-3)+dm(d-0.5) 查表 b=0.3 d=1.6
27、则 a=250+0.320(3-3)+1.620(1.2-0.5)=272KPa bFk/(a-d)=220/(272-201.8)= 0.932m 取 b=1m2) 确定基础高度 取 bo=0.470m 即放脚不大于 1/4 砖长 S=(1-0.47)/2=0.26m基底净反力 Pn=F/b=258/1.0=258KPa 基础悬臂部分最大弯矩 M=PnS /2=2580.26 /2=8.72KNm 最大剪力 V=PnS=2580.26=67.08KN确定基础高度时,先按 h=b/8 经验值选,然后根据最大剪力 V 验算h=b/8=1.0/8=0.125m 取 h=0.25m,ho=250-4
28、0-10/2=205mm hoV/(0.07cl)=67.0810/(0.0711.91000)=80.5mm 满足要求 基础配筋 As=M/(0.9hoy)=8.7210/(0.9205210)=225mm 选 10200(As=393mm),选纵向分布筋 8250(2)取 A、B 间轴线上基础 取 1 长为计算单元由上部结构传至基础顶面的轴向力 Fk=(61.94+614.82+618.68)/1.35+68.81=210KN1) 初估条基宽度 b bFk/(k-d)=210/(250-201.8)=0.98m修正 a=ak+b(b-3)+dm(d-0.5) 查表 b=0.3 d=1.6则
29、 a=250+0.320(3-3)+1.620(1.2-0.5)=272KPa bFk/(a-d)=210/(272-201.8)= 0.89m 取 b=1m2) 确定基础高度 取 bo=0.470m 即放脚不大于 1/4 砖长 S=(1-0.47)/2=0.26m基底净反力 Pn=F/b=250/1.0=250KPa 基础悬臂部分最大弯矩 M=PnS /2=2580.26 /2=8.72KNm 则由(1)过程比较知可按(1)的基础形式设,即选10200(As=393mm),选纵向分布筋 8250(3)纵墙取间 C 号轴线上基础 取 1 长为计算单元由上部结构传至基础顶面的轴向力 Fk=(40
30、.88+525.45+60.58+16.34+32.17+531.88+64.08)/1.35+611.97=370KN3) 初估条基宽度 b bFk/(k-d)=370/(250-201.8)=1.73m19修正 a=ak+b(b-3)+dm(d-0.5) 查表 b=0.3 d=1.6则 a=250+0.320(3-3)+1.620(1.2-0.5)=272KPa bFk/(a-d)=370/(272-201.8)=1.57m 取 b=1.8m4) 确定基础高度取 bo=0.470m 即放脚不大于 1/4 砖长 S=(1.8-0.47/2=0.6m 基底净反力 Pn=F/b=475/1.8=264KPa基础悬臂部分最大弯矩 M=PnS /2=2640.6 /2=47.52KNm 最大剪力 V=PnS=2580.6=176.88KN确定基础高度时,先按 h=b/8 经验值选,然后根据最大剪力 V 验算h=b/8=1.8/8=0.225m 取 h=0.25m,ho=250-40-10/2=205mm hoV/(0.07cl)=176.8810/(0.0711.91000)=190mm 满足要求 基础配筋 As=M/(0.9hoy)=47.5210/(0.9205210)=1226mm选 12200(As=1243mm),选纵向分布筋 8250
