1、毕业设计纺织大学宿舍砌体结构设计专业班级:土木工程毕业设计I摘 要通过学习计算,掌握砌体结构工程设计的基本理论、砌体的基本力学性能,配筋砌体结构构件的承载力计算,砌体结构的布置,墙、柱的允许高厚比与构造措施,墙、柱的允许高厚比与构造措施。掌握砌体结构的一般计算程序,砌体结构的计算原理、力学理论的基本要求,通过对砌体结构的计算,力求解决在工程建设过程中遇到的实践问题。本文是针对学校宿舍楼建设中的布局、结构不合理问题所进行的现代化宿舍设计。结构设计是在进行荷载计算和构件截面估算后,进行计算,内容包括恒载、活载、梁板的弯矩、剪力的计算;过梁的计算;内力组合;梁板柱配筋计算;楼梯配筋计算及基础设计计算
2、。主要受力钢筋采用 HRB335 钢筋,箍筋采用 HPB235 钢筋,楼梯采用钢筋混凝土板式楼梯,整个方案设计基本符合建筑和结构要求,具有一定的合理性。对学校宿舍的建设具有一定的现实参考意义。关键词:宿舍设计;砖混结构;荷载计算毕业设计IIAbstractThrough the study of computation, master the basic engineering design of masonry structure theory, basic mechanical properties of masonry, reinforced masonry structural mem
3、bers bearing capacity calculation and arrangement of masonry structure, wall or column allows the thickness and structural measures, wall or column allows the thickness and structural measures.Master the General program for calculation of masonry structure, the principles and mechanics of masonry st
4、ructures the basic requirements, through the calculation of a masonry structure, to try to resolve the practical problems encountered in the process of construction.This paper is about the school dormitory in the construction layout and structural anomalies in the design of modern dormitory. Design
5、load calculation and cross-section estimates, calculations, including dead load, live load, beam and slab bending moment, shear force calculation of beam calculation of internal force combination; concretes with steel bar calculation; stairs reinforcement calculation and calculation of Foundation de
6、sign. The main reinforcement HRB335 reinforcement, Stirrups with HPB235 steel, reinforced concrete plate stairs Basic design conform to architectural and structural requirements of the entire programme, has some legitimacy. On referential significance to the construction of the hostel.Keywords : Dor
7、m design brick structure load calculation毕业设计III目 录1.建筑设计说明 51.1 工程概况 51.2 建筑设计依据 51.3 建筑要求 51.4 设计技术要求 51.5 设计标高 51.6 墙体设计 52.1 结构设计基本资料 63.重力荷载代表值计算 83.1 板恒荷载标准值计算 83.2 板活荷载标准值计算 93.3 墙体荷载标准值计算 93.4 门窗荷载标准值计算 104. 墙体高厚比验算 114.1 一层墙体高厚比验算 114.2 二层墙体高厚比验算 125. 荷载组合及内力计算 5.1 纵墙内力计算及截面承载力计算 135.2 横墙内力
8、计算及截面承载力计算 155.3 计算结果 176. 板的配筋计算 。 186.1 荷载设计值 186.2 板的弯矩计算 196.3 板的配筋计算 217.楼梯设计计算 237.1 楼梯斜板计算 237.2 平台板的设计计算 247.3 平台梁的设计计算 25毕业设计11.建筑设计说明1.1 工程概况本建筑为武汉市纺织大学学生宿舍楼,基地地势平坦,基地内水、电、暖、道路等公用条件已具备。1.2 建筑设计依据总建筑面积为:5132.16 ,层数 6 层。结构类型:砌体结构。2m1.3 建筑要求层高:层高 ,女儿墙高 。3.6.0门窗:70 系列铝塑复合单框双玻平开窗。所有的门窗洞口处均做 1:3
9、 水泥砂浆护角。1.4 设计技术要求湖北省武汉市地区建筑抗震设防烈度:六度,建筑场地类别属 类,设计地震分I组为第二组。设计使用年限:50 年。1.5 设计标高所对应的绝对标高由甲方自定,建筑物室内外高差为 。0. m4501.6 墙体设计墙体均采用蒸压粉煤灰砖,外墙厚 ,内墙厚 。370m240屋面女儿墙采用现浇钢筋混凝土墙,厚 。1墙体均由混合砂浆砌筑 2. 结构设计毕业设计22.1 结构设计基本资料2.1.1 气象条件(1)温度:冬季采暖计算温度为 8;夏季通风计算温度为 22;夏季平均气温度为 28;冬季平均气温为 2;极端最高气温 39;极端最低气温为-6;(2)主导风向:主导风向夏
10、季为南偏东;冬季为北偏西;最大风力 6 级;平均风速为 1.6m/s;基本风压 0.35kN/m2。 ; 20mkN35.(3)雨雪条件:最大积雪深度为 80 mm;年总降雨量 1265.0mm;设计降雨量为125156 mm/h 基本雪压 0.5kN /m2。2.1.2 工程地质条件场地位于湖北省武汉市,地形较平坦,平均高程为 23.50m。经探井揭露,地基土自上而下由杂填土、耕土、泥岩风化层组成,特征如下:(1)杂填土:浅黄色,粉土组成 ,结构松散,稍湿,厚度 1.72 m。(2)耕土:浅黄色粉土组成,含有大量植物根,稍湿、稍密,厚度 0.5。(4)泥岩风化层:宗色,湿,中密,泥岩风化较强
11、,工程特性为一般粘性土。2.2 确定计算方案本宿舍楼工程采用纵横墙承重方案。根据方案横墙最大间距: 5.432Sm根据砌体结构设计设计规范刚性和刚弹性方案房屋的横墙应符合要求:(1)本工程横墙中开洞口,洞口的水平截面面积不超过 。50%(2)横墙厚度: 24018m(3)横墙长度: 6.9.53.69.2故确定按刚性方案设计。2.3 选择材料及结构尺寸2.3.1选择材料(1)墙体一层采用 的蒸压粉煤灰砖;二六层采用 蒸压粉煤灰砖15MU10MU(2)砂浆一层采用砂浆 ;二六层采用 。07.5毕业设计32.3.2结构尺寸(1)墙体外纵墙采用 砖,内墙墙厚采用 砖。370m240m(2)圈梁外墙圈
12、梁截面尺寸为 ,内墙圈梁截面尺寸为 ,混凝1824018m土采用 。C(3)过梁混凝土采用 ,外墙采用窗过梁和圈梁合并梁;内墙过梁截面尺寸20。240m(4)楼板采用现浇钢筋混凝土楼板,板厚 。局部(卫生间)采用 现浇板。 120m10m(5)构造柱在本次设计中四角构造柱截面尺寸为 ,纵向钢筋为 ,其余构3784造柱截面尺寸为 ,纵向钢筋 ,箍筋采用 ;在柱与圈梁相2404162交的节点处要加密,加密区在圈梁上下 ,箍筋间距 。墙与构造柱连接处5050应砌成马牙槎,每一个马牙槎 ,并应沿墙高每隔 设 拉结筋,且每边24mm深入墙内 。1m毕业设计43.重力荷载代表值计算3.1 板恒荷载标准值计
13、算3.1.1 屋面恒荷载计算屋面做法为:(不上人)4 厚高聚物改性沥青防水卷材(带保护层一道) 1 2mNk35.03 厚高聚物改性沥青防水卷材 2 .25 厚 1:3 水泥砂浆找平层 3 2k50.20.保温层 100 厚聚苯乙烯泡沫塑料 4 1Nm钢筋混凝土面板 120 厚 5 2.3.k_合计 24.53.1.2 楼面(有防水)恒荷载计算楼面做法为: 铺 810 厚地砖楼面 2mkN0. 撒素水泥面(洒适量清水) 3.512. 30 厚 1:3 干硬性水泥砂浆结合层 2k600 1.5 厚合成高分子涂膜防水层,四周翻起 150 高 mN15. 钢筋混凝土楼板 120 厚 2k0.32.合
14、计: 2.98毕业设计53.1.3 楼面(无防水)恒荷载计算 瓷砖地面 20.5/kNm 素水泥面 0.2148 20 厚 1:3 干硬性水泥砂浆 2.k 水泥浆结合层一道 .903Nm钢筋混凝土楼板 120 厚 2mkN0.3251.合计: 24.358kNm3.2 板活荷载标准值计算3.1.1 屋面活荷载标准值屋面均布活荷载 20.5/kNm楼面均布活荷载 .3.3 墙体荷载标准值计算3.3.1 外墙荷载标准值厚蒸压粉煤灰砖 370m 2160.375.9/kNm15 厚双面抹灰 1合计: 26.43/k3.3.2 内墙荷载标准值厚蒸压粉煤灰砖 240m 2180.24.3/kNm15 厚
15、双面抹灰 7.5.1合计: 24.83/k毕业设计63.4 门窗荷载标准值计算铝合金玻璃窗 20.5kNm木门 2.毕业设计74. 墙体高厚比验算4.1一层墙体高厚比验算4.1.1 纵墙的高厚比验算(1)外纵墙高厚比验算承重墙 (基础埋深 ,算至大放脚顶)3.0451.96Hm2.5最大横墙间距 ,S5.H查表 0.6.3.2外墙厚 ,采用 砂浆,查表,37m10M262 .10.478.54sb28.0.926.54.37Hh满足要求。(2) 内纵墙高厚比验算,5.4.65sm查表 0324HS210.93.75sb023264.18.4h满足要求4.1.2 承重横墙的高厚比验算,6.9Sm
16、23.6Hm查表 012 1407.2sb03.5.6219.7.h满足要求毕业设计84.2二层墙体高厚比验算4.2.1 纵墙的高厚比验算(1)外纵墙高厚比验算最大横墙间距 , ,SmHS外墙厚 ,采用 砂浆,查表,3707.5M26查表 0.42.8Hs外墙厚 ,采用 砂浆,查表,102623.1.478.54sb0287.60.26.8.Hh满足要求。(2) 内纵墙高厚比验算, ,5.4smS240hm查表 05.32.8Hs21.9.74sb0281.750.3264.18.h满足要求4.2.2 承重横墙的高厚比验算,6.9Sm23.6Hm查表 012 1407.2sb03.5.6219
17、.7.h满足要求因为 26 层墙体高度,内外纵墙间距相等,墙厚等条件完全相同,所以 26 层高厚比验算均同 2 层。毕业设计95. 荷载组合及内力计算 5.1纵墙内力计算及截面承载力计算5.1.1 计算单元外纵墙取一个开间为计算单元,根据图取斜线、虚线部分为纵墙计算单元的受荷面积,窗间墙为计算截面,纵墙承载力外纵墙由 B、H 轴线控制,内纵墙由于洞口面积较小,不起控制作用,因此不计算。5.1.2控制截面由于一层、二六层砂浆等级不同,需要验算一层、二层墙体承载力,每层取两个控制截面,IIII一层墙体 2.31fMpa二六层墙体 69每层墙体的计算面积为 : 21637028150Am5.1.3各
18、层墙体内力标准值计算女儿墙采用现浇钢筋混凝土 ,高度 。0m070.6125.481kGkN圈梁自重: 6.3725.861.2k kN二六层墙体自重 23456(.48)643.018.2570.9KKKG kN一层墙体自重1(.8601.)3.018.250.19.7.6.KG屋面荷载:恒载 6.954.2.92gkNkN活载 6.860.11lqk楼面荷载:毕业设计10恒载 156.9583.0.462gkkNkN活载 q5.1.4 内力组合二层墙体 截面(考虑活载折减,取 45 层楼面活荷载折减系数为 ,23 层为 0.70.85)A 第一种组合( )1.2,.GQ2765436265
19、4 21.40.8.2.908.IKKKgKgKlqlql lqlNGNN B 第二种组合( )1.35,.4,0.7GQc21.35764.07169INkN5.1.4.2 二层墙体 IIII 截面A 第一种组合221.06.41270.96.419.KGkB 第二种组合22.35.3525.76KN N5.1.4.3 一层墙体 截面(考虑活载折减,取 45 层楼面活荷载折减系数为,23 层取 0.85)0.7A 第一种组合( )1.,.4GQ1726532654321654 1.4028.98.046.3.IKKKkKgKgkgklqklqklklqllqkNGNNN 1.9317.640
20、kB 第二种组合1.359.140.75.81423.0INkN毕业设计115.1.4.4 一层墙体 IIII 截面A 第一种组合11.2364.0812.9364.08157.KNGkNB 第二种组合21.5.5.26K5.1.5截面承载力验算此截面没有梁支撑在上面。故各层近似按轴心受压计算,一层与二六层所采用砖和砂浆强度不同,所以要验算二层截面和一层截面,因为轴心受压下截面 II-II 截面受力最大,所以只验算一层和二层 II-II 截面即可。二层截面 II-II 截面( )0e查表砌体结构 3-4 02.817.63Hh 0.9152.975915. 76IAf kNkN满足要求.一层截
21、面 II-II 截面( )0e03.2418.76Hh.8971.897512640.IAf kNkN满足要求.5.2横墙内力计算及截面承载力计算5.2.1 计算单元取 1 宽墙体作为计算单元,沿纵向取 为受荷宽度,计算简图为每层横墙视m6.9m为不动铰接的竖向构件5.2.2 控制截面由于一层、二六层砂浆等级不同,需要验算一层、二层墙体承载力,每层取两个控制截面,IIII一层墙体 2.31fMpa二六层墙体 69每层墙体的计算面积为 : 21624010Am毕业设计125.2.3各层墙体内力标准值计算圈梁自重160.32451.8kGkN二六层墙体自重23456(3.0)4.31.9KKKGk
22、N 一层墙体自重1(.0).81.49.7628.40KG屋面荷载恒载 62.95.0gkNkN活载 61.75qk楼面荷载恒载 25.03.2.938gkNkN活载 251.96.qk 5.2.4内力组合二层墙体 截面(考虑活载折减,取 45 层楼面活荷载折减系数为 ,23 0.7层取 0.85)A 第一种组合( )1.2,.GQ26543265436551.0.7311.8.742.6.901.0.9702IKKKgggqqkNGNNkB 第二种组合( ).35,.4,.GQc21069176019.8INkN3HmS.Hm查表 028毕业设计13查表:02.814.1Hh0.72.769
23、319.8IAf kNkN满足要求。5.2.4.2 一层墙体 IIII 截面A 第一种组合( )1.2,.4GQ1654321265.2 0.74128.0164.3.75. 6.909.IKKKKgggqkqKNGNNN 263kB 第二种组合( ).35,.,0.GQc1.594.21072INkN所以取 IkN3.0.56Hm5.6SHm查表 43.2S查表:0.12h 0.71.75.1283.4IAf kNkN满足要求。5.3计算结果通过计算可知该宿舍楼工程一层采用蒸压粉煤灰转 , 砂浆,二六层采15M0用蒸压粉煤灰转 , 砂浆,满足要求。10M7.5毕业设计146. 板的配筋计算
24、本宿舍楼工程采用全部现浇钢筋混凝土楼板,板厚 。120m6.1荷载设计值活荷载 2.0/kNm恒荷载有防水楼板的恒荷载标准值: 23.98/k无防水楼板的恒荷载标准值: 45Nm第一种组合: 21.21.207./gk3883第二种组合: 21.59.4./kN 21072.4g m取 1/kNm28.3/gk有防水楼板: 27.9820./gqk2.1/2kNm无防水楼板: 28.03./gqk1922./kNm毕业设计156.2板的弯矩计算跨中最大正弯矩发生在活荷载为棋盘式布置时,它可以简化为内支座固支时作用下的跨中弯矩值与当内支座铰支时 作用下的跨中弯矩值两者之和。支座2qg 2q最大负
25、弯矩可近似按活荷载满布置求的,即内支座固支时 作用下的支座弯矩。本gq设计中,楼盖边梁对板的作用视为固定支座。所有区格板按其位置与尺寸分为1,2,3 类,计算弯矩时,考虑泊松比的影响,取 0.c6.2.1计算跨度内跨 为轴线间距离0cll边跨 , 为净跨,b 为梁宽6.9nbnl6.2.2弯矩计算1 区格板: 0125.47683l22 21 01 01 .70.2304789554/qqmgl lkNA22 22 01 01.1.043.730.27069554/qqgl lkmA221 01.3.30.30.15/gql kNmA27979142 区格,3 区格计算过程同 1 区格类似,各
26、区格的弯矩计算列与表 1表 1 区格板的计算弯矩毕业设计16区格 A B C01l5.4 2.4 1.802l7.03 0.3572.6.024.37012/l 0.7.1.561m/kNA2.31.5420.785.30.742.809.71.8561/kmA2/kNA20.5781.3417.3602.510.374220.6589.71.42m/kA17.3604.271.456.3板的配筋计算 截面有效高度:选用 钢筋作为受力主筋。8(短跨)方向:01l 01201hm毕业设计17(长跨)方向:02l 0120hm其中 h板厚( )m配筋计算由单位宽度的截面弯矩设计值 ,按下式计算受拉
27、钢筋截面积:M0syAhf.9s内 力 臂 系 数 , 取截面配筋计算结果及实际配筋列表 2表 6-2 楼板配筋截面 (mh0(kN (mA2s配筋实配面积 sA(m2毕业设计18方01l向100 12.996 478 810503A 区格 方02l向90 9.462 217 2251方01l向100 5.74 321 80335B 区格 方02l向90 4.227 223 2251方01l向100 2.526 117 150251跨中C 区格 方02l向90 1.1454 63 822511-2 100 14.927789108381-3 100 .65634 1250827032-2 10
28、0 10.32576 5862-3 100 84467 8205031 边支座 100 .765634 17542 边支座 100 1032576 7542 边支座 100 8.4467 80503支座3 边支座 100 129 2251毕业设计197.楼梯设计计算楼梯上的均布活荷载标准值 ,混凝土采用 , ,2.0/kNm20C29.6/cfNm21./tfNm受力钢筋采用 级钢筋, ,箍筋采用 级钢筋,35HRB23/yf35HRB,20/yf取 宽板带进行计算,板厚 。1120m板倾斜度 65tan.322cos.894017.1楼梯斜板计算7.1.1荷载计算恒荷载:三角形踏步自重 11
29、0.352.875/2.kNm斜板自重 36894(砂浆找平 踏面,踢面) 20m.1.70.1/k板底粉刷 15 05285.Nm合计: 6./k活荷载: 01Kq荷载组合:第一种组合: 1.260.4210.3/qkNm第二种组合: 3577.1.2截面设计板水平计算跨度: 3.0nLm毕业设计20计算跨度: 03.024.nLam斜板双端均与平台梁整体现浇,考虑梁对板的弹性嵌固作用,斜板的跨中和支座弯矩近似值: 2201.3410.6qlMkNA059hm,s622101.0.19scfbh120.8s2.65.8393csyAf跨中、支座均选用 ,另外每踏步配一根 分布钢筋2s120m
30、A( ) 87.2平台板的设计计算7.2.1荷载计算板厚取 ,板计算跨度 ,取h120m01l3.6024.0243.6mna( )宽板带为计算单元。m1横荷载:砂浆找平层: 20 0.210.4kN厚混凝土板: 1 53m板底抹灰: 5m.7.合计: kg3.6N活荷载: kq2.0Nm荷载设计值: gq1.2365.4207.186/kNm板两端与梁整浇: 2gql3.910M( )毕业设计217.2.2配筋计算012059sham,62 210.310.1074scMfb120.3s2.95.34syhAmf跨中、支座均选用 ,分布钢筋 。2s1029A( ) 087.3平台梁的设计计算
31、平台梁截面尺寸为 ,承受平台板和梯段板的均布反力,为承受均布荷载的2503简支梁。7.3.1荷载及内力计算恒载:斜板传来: 36.029.kNm平台板传来: 50257.49( )平台梁自重: .37.163k平台梁抹灰: 0.0.15N合计: kg8.24/m活载:斜板传来: 32.0kNm平台板传来: .6254.1k( )合计: kq7.1Nm荷载设计值: gq1.2841.73.8内力计算:平台梁净跨度: nl5m计算跨度: 0nla3.0.6毕业设计22跨中弯矩: 22011gql3.86150.4kN8Mm梁端剪力: 73V7.3.2配筋计算正截面承载力计算(近似按矩形截面计算)
32、03704sham,622105.10.49937scMfb120.163s2. .36.87syhA mf选 2s165m( )斜截面承载力计算:,梁截面尺寸符合要求。0.25.963706.cfbhkNV0.7.194.2tf故,按构造配置箍筋, 双肢箍。06毕业设计23参考文献1砌体结构设计规范(GB500032011).北京:中国建筑工业出版社,2012.2杨茂森,郭清燕,梁利生.混凝土与砌体结构M.北京:北京理工大学 2009.3候力更,景淋,袁红梅,等.砌体结构设计原理M.北京:中国计划出版社,2008:236-23.4董明海,宋丽.砌体结构设计原理M.西安:西安交通大学出版社,2
33、010:290-292.5董明海,宋丽.砌体结构设计原理M.西安:西安交通大学出版社,2010:7-8.6徐占发,许大江.砌体结构M.北京:中国建材工业出版社,2010.7丁大钧,砌体结构.北京:中国建筑工业出版社,2004.8张惠英,邢秋顺,许锦燕,等.砌体结构设计及工程应用M.北京:中国建筑工业出版社,2008:4-59蓝宗建,朱万福,梁书亭,等.混凝土结构与砌体结构M.南京:东南大学出版社,2007:3.毕业设计24致谢历时将近 1 个月的时间终于将毕业设计完成了,在毕业设计的过程中遇到了无数的困难和障碍,都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的毕业设计指导老师 房秀老师,她对我进行了无私的指导和帮助,不厌其烦的帮助进行初稿、一稿的改进。另外,在校图书馆查找资料的时候,图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最中心的感谢! 感谢参考文献所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成这次毕业设计。感谢我的同学和朋友,在我完成毕业设计的过程中给予我了很多素材,还在毕业设计和排版打印过程中提供热情的帮助。 由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和学友批评和指正!