多層磚混結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)

1、2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),1,多層磚混結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)方法及過(guò)程介紹,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),2,標(biāo) 題,主標(biāo)題：多層磚混結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師:學(xué)生姓名：院系：土木工程學(xué)院時(shí)間:二00四年六月,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),3,內(nèi)容摘要,本結(jié)構(gòu)依據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)步驟主要分為7大部分：樓板設(shè)計(jì)、斜屋面板設(shè)計(jì)、樓梯設(shè)計(jì)、墻體抗壓承載力驗(yàn)算、抗震驗(yàn)算、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、陽(yáng)臺(tái)及構(gòu)件設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中使用了PKPM軟件

2、，分別對(duì)架空層和一層墻體進(jìn)行了高厚比、抗壓承載力、水平地震作用下墻體抗剪承載力。經(jīng)過(guò)手算和部分電算結(jié)果表明該住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足安全性、可靠行要求。,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),4,目 錄,1.工程概況2.樓板設(shè)計(jì)3.斜屋面板設(shè)計(jì)4.樓梯設(shè)計(jì)5.墻體抗壓承載力要求6.抗震驗(yàn)算7.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)8.陽(yáng)臺(tái)及構(gòu)件設(shè)計(jì)9.參考文獻(xiàn)10致謝,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),5,1工程概況,本工程為多層磚混民用住宅。建筑層數(shù)為六層、建筑

3、高度為20.38m，基底占地面積為574.33㎡、總建筑面積3470.0㎡。抗震等級(jí)三級(jí)，抗震設(shè)防烈度7度、場(chǎng)地類別為Ⅱ類，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年。本工程為二類建筑，耐火等級(jí)為二級(jí)，工程±0.00同絕對(duì)標(biāo)高13.38m?！〗ㄖ饕兄夭牧蠟镵P1多空磚、架空層以上隔墻采用輕質(zhì)120ALC板?；A(chǔ)采用C15混凝土，其它均為C20，鋼筋使用HPB235、HRB335　本工程施工質(zhì)量等級(jí)為B級(jí),2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),6

4、,2樓板設(shè)計(jì),1、樓板采用現(xiàn)澆樓板，民用住宅雙向板最小板厚為80mm,本工程樓板厚用板厚100mm2、 荷載計(jì)算:根據(jù)現(xiàn)澆板厚、面層厚及日后使用要求（如鋪設(shè)地板）等因素，確定樓板的恒荷載為3.58kN/m²，再?gòu)摹督ㄖY(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》查得民用建筑樓面均布活荷載2.0kN/m²,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),7,樓板設(shè)計(jì),3、此房屋為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，經(jīng)觀察可選擇軸①－?部分結(jié)構(gòu)為代表單元計(jì)算。在此部分中設(shè)了3根梁，通時(shí)為了計(jì)

5、算簡(jiǎn)便將板在樓梯間處做一些調(diào)整，這樣做是偏于安全的。具體調(diào)整及布置見圖1.4確定板的類型：根據(jù)劃分的單元格，經(jīng)計(jì)算　各單元格的長(zhǎng)短跨比均小于2.0（按彈性理論）故板應(yīng)按雙向板設(shè)計(jì)。雙向板的撓度沒另做計(jì)算因板厚符合h/L≥1/50的要求。,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),8,樓板設(shè)計(jì),5、彎矩計(jì)算：按彈性理論計(jì)算，多跨連續(xù)雙向板的實(shí)用計(jì)算法?？紤]活荷載的最不利布置。求跨中最大彎矩需活荷載按棋盤式布置，此種荷載布置可看成式滿布荷載g+

6、 q/2和間隔布置±q/2兩種情況之和。G+q/2布置時(shí)內(nèi)支座視為固端，q/2時(shí)為簡(jiǎn)支。樓蓋周邊按簡(jiǎn)支考慮。求支座負(fù)彎矩近似滿布活荷載，按g+q求得。當(dāng)求得的相鄰區(qū)格在同一支座的負(fù)彎矩不相等時(shí)，取絕對(duì)值較大值。,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),9,樓板設(shè)計(jì),6.計(jì)算跨中彎矩時(shí)要考慮垂直方向彎矩的影響，計(jì)算彎矩時(shí)引入泊松比ν=0.2?！≡诎磳?shí)用計(jì)算法求跨中彎矩時(shí)，個(gè)別板塊的相鄰跨度比值Lmin/Lmax<0.75，產(chǎn)生計(jì)算

7、誤差。因此需對(duì)個(gè)別板跨中彎矩進(jìn)行調(diào)整。7.板截面設(shè)計(jì)：考慮短跨方向受力比長(zhǎng)跨方向受力大故將短跨方向鋼筋放在長(zhǎng)向鋼筋下。配筋內(nèi)力臂系數(shù)取γs=0.95?；炷翉?qiáng)度為C20，鋼筋均用　Ι級(jí)鋼。根據(jù)理論值算的彎矩配筋面積較小，考慮到施工中的缺陷，及日后的實(shí)用情況。加大配筋面積.并保證板的配筋率在0.8%內(nèi)(按照我國(guó)的,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),10,樓板設(shè)計(jì),的經(jīng)驗(yàn)，板的經(jīng)濟(jì)配筋率約為0.3%－0.8%）8、樓面梁設(shè)計(jì)：在確定雙向板

8、傳給支撐梁得荷載時(shí)，根據(jù)傳遞路徑最短的原則按下圖方式進(jìn)行傳遞。由圖可知短跨方向梁承受三角形分布荷載，長(zhǎng)跨方向承受梯形分布荷載。選擇受力較大梁L1作設(shè)計(jì)。L1分別承受由A取傳來(lái)的梯形分布荷載和D取傳來(lái)的三角形分布荷載如圖2。8.1分別計(jì)算兩種荷載形式引起的跨中、支座彎矩和支座剪力。,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),11,樓面設(shè)計(jì)（L1設(shè)計(jì)）,1）、將梯形和三角形分布荷載轉(zhuǎn)為等效均布荷載，其是根據(jù)支座彎矩相等的條件得出的，求出支座彎矩。再根

9、據(jù)實(shí)際分布情況求出跨中彎矩和支座剪力。最后將兩種形式算得的值及梁自重產(chǎn)生的荷載疊加。考慮內(nèi)力塑性重分布，調(diào)幅支座彎矩并將梁跨中彎矩?cái)U(kuò)大.2）、算梁跨中彎矩時(shí)考慮梁和樓板形成T形梁，故需按T形梁計(jì)算跨中配筋。梁支座配按普通梁配筋3）、斜截面承載力驗(yàn)算：首先確定梁是否是一般梁，再根據(jù)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)確定βc取值 C50以下βc=0.8。當(dāng)根據(jù)公式0.25βcfcbho算得的值大于梁支剪力時(shí)截面符合要求，否則重新確定截面尺寸。經(jīng)計(jì)算L1截

10、面符合要求。再驗(yàn)算梁截面是否需要配筋：0.7ftbho=0.7×1.1×240 ×265＝48.97>33.52kN 　即只須構(gòu)造配筋，配完箍筋需驗(yàn)算是否滿足最小配箍率的要求。樓面其它梁計(jì)算方法相同。,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),12,樓面設(shè)計(jì),9、一層板、荷載布置及配筋方式均同標(biāo)準(zhǔn)層10、夾層在C區(qū)格處由樓層板改為平臺(tái)。設(shè)計(jì)時(shí)將將其視作上人屋面計(jì)算。查得規(guī)范活荷載取2.0kN/m

11、78;.由于平臺(tái)恒載改變需另外計(jì)算板配筋。在夾層有2400×1300的洞口。因此在洞口長(zhǎng)邊處設(shè)置一550×100的暗梁（AL1).取暗梁的計(jì)算跨度為3.0m。其承受相鄰一半板的荷載。求出暗梁彎矩值12.43kNm,考慮彎矩較大。采用雙筋截面配筋計(jì)算。計(jì)算書中Mu2相當(dāng)于單筋梁所承受的彎矩。樓梯間頂板配筋X向由C區(qū)格板筋拉通，Y向配φ8@180。考慮到開洞的影響，F(xiàn)、G區(qū)格Y向跨中彎矩增大，故需加大配筋。,2024/3

12、/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),13,3斜屋面板設(shè)計(jì),1、屋面現(xiàn)澆板厚取120mm，屋面傾角tgα=0.5。同樓面板一樣，對(duì)屋面板進(jìn)行一定的劃分，選代表性部分作為計(jì)算單元。具體做法如圖52、荷載計(jì)算：將屋面斜向均布荷載轉(zhuǎn)化為水平均布荷載。此屋面為不上人屋面，取活載值0.6kN/m²。算得屋面恒載設(shè)計(jì)值為5.53kN/m²,屋面活載設(shè)計(jì)值為1.0kN/m²3.板彎矩計(jì)算：在計(jì)算屋面板彎矩時(shí)暫不考慮老虎窗和屋頂窗的影響。

13、計(jì)算板彎矩仍采用連續(xù)多跨雙向板的實(shí)用計(jì)算法計(jì)算。由于活載值較小，不對(duì)算得的跨中彎矩調(diào)整 。其具體計(jì)算過(guò)程同屋面板4、板配筋計(jì)算：板采用雙層雙排雙向配置。長(zhǎng)跨向鋼筋置于短跨向鋼筋上。因板面受環(huán)境因素影響較大，板面鋼筋,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),14,斜屋面設(shè)計(jì),不宜斷開，若斷開需另加溫度筋。屋面板采用C20混凝土、φ8鋼筋、內(nèi)力臂系數(shù)γs=0.955屋面梁設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)中將梁兩相鄰板各一半板荷載傳給梁，這樣算得的梁的彎矩偏大。同樣考

14、慮內(nèi)力重分布影響，在暗彈性理論求得支座彎矩的基礎(chǔ)上，對(duì)值座彎矩進(jìn)行調(diào)幅，再計(jì)算梁跨中彎矩。根據(jù)調(diào)幅后的值進(jìn)行配筋，并驗(yàn)算斜截面承載力6、老虎窗設(shè)計(jì);主要計(jì)算老虎窗頂板、上翻梁及老虎窗墻下暗梁(AL2).老虎窗按單個(gè)雙向板設(shè)計(jì)，取較大的板塊計(jì)算。上翻梁承受梁自重、窗重,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),15,斜屋面設(shè)計(jì),（0.3kN/m²）和梁軸線至?間板的荷載 ，并將荷載傳給AL2.上翻梁按普通梁設(shè)計(jì)。老虎窗墻下暗梁主要承受梁邊

15、板荷載和老虎窗墻傳的荷載計(jì)算時(shí)假設(shè)老虎窗墻等高，均為最大處1.48m。將屋面荷載則折算成水平荷載計(jì)算。則暗梁主要承受的均布線荷載如圖6。求出跨中彎矩為24.76 KN?m 。因彎矩較大，故采用雙筋截面配筋。在屋脊板折處存在負(fù)彎矩。經(jīng)計(jì)算將板面鋼筋在此處拉通即客滿足受力要求。在板折下部按一下方法配筋，以滿足構(gòu)造要求。屋面窗洞口按構(gòu)造要求沿邊上下各放置3φ12筋。,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),16,4樓梯設(shè)計(jì),1、考慮樓梯跨度不大，采用板

16、式樓梯　梯板采用C20混凝土、HPB235，梯梁縱筋采用HRB335。2、梯段板按斜放的簡(jiǎn)支梁計(jì)算，它的正截面是與梯段板垂直的。樓梯的活荷載是按水平投影面布的。將板上斜向荷載轉(zhuǎn)化為水平均布荷載，并取1m板寬作為計(jì)算單元。其后計(jì)算方法同單向板?！⌒卑鍍?nèi)分布筋采用φ8筋，每級(jí)踏步配兩根。樓梯采用兩種梯板分別進(jìn)行配筋驗(yàn)算 3、平臺(tái)板按單向板設(shè)計(jì),2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),17,樓梯設(shè)計(jì),4、平臺(tái)梁設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)與一般梁相同。TL1計(jì)算

17、中求梯板傳荷時(shí)，考慮較大荷載即由TB1傳來(lái)荷載沿梁全長(zhǎng)布置5、樓梯間?軸休息平臺(tái)梁 TL3、TL4設(shè)計(jì)。將TL以上層高范圍內(nèi)的墻體自重及平臺(tái)荷載全由本層TL承擔(dān)，并傳給樓梯間構(gòu)造柱。TL3、TL4按普通梁設(shè)計(jì)。算得結(jié)果中考慮TL4下無(wú)墻的不利影響加大配筋。6、由于樓梯平臺(tái)梁TL1、TL2直接擱在墻上，需進(jìn)行局部承載力驗(yàn)算。具體驗(yàn)算過(guò)程系數(shù)據(jù)涵義見計(jì)算書,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),18,墻體抗壓承載力驗(yàn)算,1、根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)求出孔洞

18、率為25%的空心磚的密度γ＝[1-q/2]×19＝16.525kN/m³,考慮砂漿灌注 取γ=17 KN/m³ 。墻體每側(cè)抹15厚水泥砂漿，則求出240墻重4.68kN/m² 370墻重6.89kN/m²,在架空層和一層考慮文化石飾面因素，外墻加0.5kN/m²2、確定房屋的靜力計(jì)算方案，且滿足要求靜力計(jì)算可不考慮風(fēng)荷載的影響。3、根據(jù)砂漿墻度等級(jí)確定墻的允許高厚比，本工程

19、砂漿強(qiáng)度≥7.5，查得[β]=26,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),19,墻體抗壓承載力驗(yàn)算,選擇幾片不利墻段做高厚比驗(yàn)算：4、承載力驗(yàn)算：首先根據(jù)雙向板的傳力原則，計(jì)算出各層樓板傳給各片墻的線荷載，具體結(jié)果列于計(jì)算書表10。表中數(shù)值均為標(biāo)準(zhǔn)值，這些值不僅是接下來(lái)驗(yàn)算抗壓承載力的依據(jù)，也為后面算基礎(chǔ)頂面受荷提供了依據(jù)。　選擇?～②⑤的窗間墻及?～??橫墻做承載力驗(yàn)算。4.1對(duì)于窗間墻首先確定計(jì)算單元寬度和受荷寬度、選擇兩個(gè)控制截面，

20、然后分別計(jì)算墻體自重及各層樓板傳給此墻體的力，并算出各層墻體上有效支撐長(zhǎng)度,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),20,墻體抗壓承載力驗(yàn)算,4.2分別驗(yàn)算五層、一層和架空層的控制截面的承載力。在驗(yàn)算過(guò)程中根據(jù)《荷載規(guī)范》對(duì)活荷載進(jìn)行了折減。4.3對(duì)于橫墻：取1m作為計(jì)算單元。近似按軸壓計(jì)算?？刂平孛孢x擇墻底部截面經(jīng)驗(yàn)算抗壓承載力滿足要求。,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),21,6抗震驗(yàn)算,1、本工程設(shè)防列度為7級(jí),場(chǎng)地類別為Ⅱ類，為丙類建筑。

21、將夾層近似按層高1.4m的結(jié)構(gòu)層計(jì)算2、檢查是否滿足抗震設(shè)計(jì)一般規(guī)定要求 3、荷載資料 ：列出陽(yáng)臺(tái)、墻體、飄窗自重，并對(duì)樓面和屋面恒活載進(jìn)行組合4、重力荷載代表值計(jì)算：5、水平地震作用及樓層地震剪力 ：6、抗震承載力驗(yàn)算 ：分別驗(yàn)算五層和一層⑦軸橫墻及?軸縱墻：此結(jié)構(gòu)為剛性樓蓋房屋，且各墻的高度和材料相同。因此樓層水平地震剪力可按各抗震墻的橫截面面積比例分配,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),22,7基礎(chǔ)設(shè)計(jì),1、計(jì)算出各段基礎(chǔ)頂

22、部承受上部荷載，由于部分上部墻體與架空層墻體存在偏心，因此計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮偏心引起的彎矩對(duì)其下基礎(chǔ)的影響。其它基礎(chǔ)均按軸壓計(jì)算。荷載豎向傳導(dǎo)時(shí)考慮活荷載折減。2、基礎(chǔ)設(shè)計(jì) :確定基礎(chǔ)形式、基礎(chǔ)埋深、根據(jù)地基承載力特征值求出地基承載力設(shè)計(jì)值,（先假設(shè)基礎(chǔ)寬度＜3）,選兩組荷載做基礎(chǔ)設(shè)計(jì),2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),23,8陽(yáng)臺(tái)及構(gòu)件設(shè)計(jì),1、陽(yáng)臺(tái)屋面柱設(shè)計(jì)2、陽(yáng)臺(tái)空調(diào)板設(shè)計(jì)3、一～五層陽(yáng)臺(tái)設(shè)計(jì) 　3.1、陽(yáng)臺(tái)板設(shè)計(jì) 　3.2、陽(yáng)臺(tái)

23、拉梁設(shè)計(jì) 　3.3、陽(yáng)臺(tái)挑梁 4、六層陽(yáng)臺(tái)挑梁設(shè)計(jì) 5、挑梁抗傾覆驗(yàn)算 6、圈梁兼做過(guò)梁設(shè)計(jì)7、構(gòu)造柱及圈梁配筋,2024/3/22,畢業(yè)設(shè)計(jì),24,9參考文獻(xiàn),[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn). 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB50068-2001). 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版 社，2001[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn). 房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB50001-2001). 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2001[3]中華人民共

24、和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn). 建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)(GB50105-2001). 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2001[4]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn). 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001). 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002[5]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn). 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001). 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001[6]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn). 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002). 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，20

25、02[7]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn). 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50003-2001). 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2002[8]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn). 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002). 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002[9]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn). 砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50203-2002). 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002[10]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn). 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB5

26、0204-2002). 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002[11]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn). 建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50202-2002). 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社， 2002[12]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn). 多孔磚砌體結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范(JGJ137-2001). 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001[13]包世華主編. 結(jié)構(gòu)力學(xué)(上、下冊(cè)). 武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，