砌体结构
课程设计计算书
工程名称:五层普通粘土砖住宅楼 班级: 姓名: 学号:
二零一一年五月
目录
1.结构布置………………………………………………(3) 2.荷载计算………………………………………………(4) 3.内力及承载力计算……………………………………(6) 4.结构抗震验算…………………………………………(8) 5.基础设计………………………………………………(11) 6.楼板配筋………………………………………………(12) 7挑梁设计………………………………………………(14) 8.过梁设计………………………………………………(16) 9.楼梯设计………………………………………………(17)
砌体结构设计计算书
1.结构布置
根据建筑物的功能,结构布置选择以橫墙承重方案为主,楼板以及屋面板为100厚的现浇钢筋混凝土板,5层层高为3米,其余各层层高均为2.8m,墙体选择MU10的24墙,1,2层Mb7.5专用砂浆砌筑,3,4,5层采用Mb5专用砂浆砌筑,施工等级 B级,7度设防烈度。结构布置图如下。
结构布置图
1.1构造柱布置
按《建筑抗震设计规范》GB50011—2001规定,对于7度设防无五层砌体结构,在外墙四角,楼梯间四角,较大洞口两侧,大房间内外墙交接处,各内墙与外墙交接处设置构造柱。构造柱截面采用240mm240mm,纵向钢筋采用414,箍筋为6@200,同时为了提高构造柱对墙体斜裂缝的约束作用,在构造柱两端400-500的范围内箍筋适当加密。
1.2圈梁的布置
按《建筑抗震设计规范》GB50011—2001规定,7度设防现浇钢筋混凝土圈梁,在内外
纵横墙屋盖处及每层楼盖处设置圈梁圈。梁截面尺寸240mm200mm,圈梁纵筋采用412,箍筋采用8@200,。
2.荷载计算
根据结构布置图知,对本建筑负载宽度最大的为○2⑤轴墙体,选择最不利墙体○2轴墙体来验算其承载能力,取1m宽为设计单元。
2.1屋面荷载
APP改性沥青找平防水层 0.30KN/m 20厚水泥砂浆找平层 0.40KN/m 平均150厚保温找坡层 0.52KN/m APP改性沥青隔气层 0.05KN/m 20厚水泥砂浆找平层 0.40KN/m 现浇钢筋混凝土楼板100厚 2.5KN/m KN/m 永久荷载标准值
2222222
4.43KN/m
2
活荷载标准值 0.70KN/m
由屋盖传给计算墙体的荷载 标准值:N1GkQk(4.430.70)设计值:
由可变荷载控制的组合
2
12
(4.23.6)120.0KN
1
N1a1.2Gk1.4Qk(1.24.431.40.70)(4.23.6)124.6KN
2
由永久荷载控制组合
1
N1b1.35Gk1.0Qk(1.354.431.00.70)(4.23.6)126.1KN
2
2.2楼面荷载
20厚水泥砂浆抹面 0.40KN/m
2
100厚钢现浇筋混凝土楼板 2.50KN/m KN/m 恒荷载标准值:
2
2
3.16KN/m
2
活荷载标准值: 2.00KN/m 由楼面传给计算墙体的荷载 标准值:
2
设计值:
由可变荷载控制的组合
1
N2GkQk(3.162.00)(4.23.6)120.12KN
2
1
N2a1.2Gk1.4Qk(1.23.161.42.00)(4.23.6)125.71KN
2
由永久荷载控制组合
2.3墙体自重
女儿墙自重,墙厚240mm,两侧采用20mm砂浆抹面,高900mm 标准值: 0.24 × 19 × 0.9 × 1+ 0.04 × 20 × 0.9× 1 =4.82KN 设计值:
可变荷载控制的组合: N4a=4.82×1.2 = 5.78KN 永久荷载控制组合: N4b =4.82× 1.35 = 6.51KN
对于5层墙厚240mm,两侧采用20mm砂浆抹面,计算高度为3.0m
设计值:
可变荷载控制的组合: N3a=16.1× 1.2 = 19.3 KN 由永久荷载控制组合: N3b16.11.3521.7KN
对于2、3、4层墙厚240mm,两侧采用20mm砂浆抹面,计算高度为2.8m 标准值: 0.24 × 19 × 2.8 × 1+0.04 × 20 × 2.8 × 1 =15.0KN 设计值:
可变荷载控制的组合: N3a =15.0 × 1.2 = 18.0KN 由永久荷载控制组合: N3b =15.0 × 1.35 = 20.3KN
对于1层墙体厚度为240mm两侧采用20mm厚砂浆抹面,计算时计算高度取至基础顶面,即计算高度为3.85m。
其自重标准值: 0.24 × 19 × 3.85 × 1+ 0.04 × 20 × 3.85 × 1 =20.6KN
设计值:
可变荷载控制的组合: N3a=20.6×1.2 = 24.7KN 永久荷载控制的组合: N3b =20.6 × 1.35 = 27.8KN
3.内力及承载力计算
本建筑墙体的最大高厚比: β=H0/h=3850/240=16.0
依据墙体结构布置,取○2轴1m宽墙体为计算单元,在不考虑局部作用钢筋混凝土梁时,其墙体承载力因两侧开间相差不大,故可以近似按照轴心受压构件进行计算,这样计算截面可以取每层墙体根部,计算简图如图:
墙体的承载力计算列于下表:
横向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表
上述承载力计算表明,墙体的承载力满足要求。
此外由于各层的计算高度均小于4米,故无需对外墙进行水平风荷载作用下的承载力验算。
4.结构抗震验算
4.1重力荷载
因结构以○6轴对称,取一半进行计算。
1)屋面荷载
屋盖 4.4318.610.8889.9KN 雪荷载 0.50.35(18.610.81.516.8)39.6KN 合计 929.5KN
2)楼面荷载
楼盖 3.1618.610.8634.8KN 阳台 3.16 × 1.5 × 16.8 =79.6KN
合计
3)墙体自重 层
○
1○6轴 ○
2○4○5轴 ○
3轴 A轴 B轴 C轴 合计 1562.6
2-4层
○
1○6轴 ○
2○4○5轴 ○
3轴 A轴 B轴 C轴 714.4KN 16.110.8173.9KN (310.80.922)5.4155.5KN (310.80.92)5.4165.2KN (18.630.9221.59.4)5.4205.7KN (18.64.22)35.4165.2KN (18.630.9221.58.6)5.4212.2KN KN 15.010.8162KN (2.810.80.922)5.4143.9KN (210.80.92)5.4153.6KN (18.62.80.9221.59.4)5.4185.7KN (18.64.22)2.85.4154.2KN (18.62.80.9221.58.6)5.4192.1KN
5
合计 1441.3KN
1层 1○6轴 20.610.8222.5KN ○
2○4○5轴 (3.8510.80.922)5.4205.1KN ○
3轴 (3.8510.80.92)5.4214.8KN ○
A轴 (18.63.850.9221.59.4)5.4291.1KN B轴 (18.64.22)3.855.4212.1KN C轴 (18.63.850.9221.58.6)5.4297.6KN 合计 2075.9KN 4)女儿墙自重
(190.240.90.04200.9)(18.6210.8)231.6KN
4)各层集中重力荷载
各层重力荷载以楼层为中心,取楼层上下层高之半集中于该楼层。 G5231.6929.50.51562.61942.4KN
G4714.40.5(1441.31562.6)2216.4KN
G3G2714.41441.32155.7KN G1714.40.5(1441.32075.9)2473KN
4.2地震作用及各层地震剪力
本建筑为7度设防,水平地震影响系数的最大值max0.08
Geq0.85Gi0.85(1942.4+2216.4+2155.72+2473)=9301.7KN
i15
FekmaxGeq0.089301.7744.1KN
Fi
GiHi
GH
i
i1
5
Fek
i
ViFi
i
5
GH
i
i1
5
i
24733.852155.7(6.65+9.45)+2216.412.25+
1942.415.25=101000.4KN
各层地震作用及地震剪力
4.3橫墙截面抗震能力验算
2⑤的橫墙为最不利墙段,取轴线②上的横墙对其进行抗震承载力验算,首层剪轴线○
力最大,只验算首层。
全部横向抗侧力墙体截面面积
A1(11.040.9)0.241(11.041.8)0.24311.040.24214.39m2
2橫墙面积 轴线○
A12(11.041.8)0.242.22m2
2橫墙分担的重力荷载面积 轴线○
AG,12(1.82.1)(10.80.241.8)36.04m2
全部橫墙总重力荷载面积
AG,1(18.60.12)(10.80.24)206.67m2
2轴橫墙地震剪力设计值 首层○
V12
1A12AG,1212.2236.04()V1()744.1122.18KN 2A1AG,1214.39206.67
2轴1m墙上重力荷载代表 ○
0.50.354.434(3.160.52)0.5(3.64.2)(5.432.85.4130.55.4
3.85)154.8KN
o
154.81030.2410
6
0.65MPa
砂浆强度等级M7.5,f=0.14Mpa
o
f
4.61 查表得n1.46
fveNf1.460.140.204MPa fveA12
0.2042.22106
0.9
503.2KNV12122.18KN
re
故该橫墙安全。
5.基础设计
设计概况:持力层的承载能力设计值fa =180KPa,粉质粘土,持力层的室外标高以下1.5m。
每层楼盖的偏心荷载只在本层内产生弯矩,上层传来的荷载Nu通过上层墙体的截面形心,墙体为轴心受压条形基础,取1m为计算宽度,采用无筋扩展基础。基础下层为300厚的C15混凝土,上面为标准砖砌筑,砌筑方式为二一间隔收。 初步假定基础埋深d=2m
Fk20520.1216.115.0320.64.82207KN
b
Fkfamd
207180201
1.29m 取b=1.3m。
基底压力pk
FkGk
A
20720111.3
1.31.0
179.2kPa180KPa满足条件
查表可知素混凝土层高宽比为1:1 则砖基础所需阶数n
bB2b2
2b1
1130024023003.8 260
采用4级台阶b00.72m 基础高度:
HH01202602660mm
6.楼板配筋
6.1楼板荷载基本组合值
6 q1.23.1
2
1.42K6N.59m
/
6.2楼板计算简图
承载力按内力重分布设计,板在墙上的支撑长度为240mm。取4200m为平均跨度计算。 板的计算跨度 边跨l0ln
h
2
故取l04130mm
4200120
1002
4130mm1.025ln4059mm
中间跨l0ln42002403960mm
因为跨度相差小于10%,可按等跨连续梁进行计算,取1m宽板作为计算单元。
6.3弯矩设计值
查表可知,板的弯矩系数m分别为,边跨中间支座 M1
111
;离端第二支座,
111
;中跨中,
116
;
114
111
ql02
111
6.594.13210.22kNm 114116
Mc
1141
ql026.593.9627.38kNm
M2
16
ql026.593.9626.46kNm
6.4正截面受弯承载力计算
环境类别为一类,C30混凝土,板的最小保护层厚度C=15mm,板厚100mm,
h01002080mm,板宽b=1000mm,11.0,fc14.3N/mm2。HRB400钢筋,
fy360N/mm2。板的配筋计算表如下:
计算结果表明,支座截面均小于0.35,符合内力重分布原则,
0.18%As/bh402/(1000100%)大于0.45ft/fy0.451.43/360,同时
大于0.2%,满足最小配筋率的要求。 分布钢筋采用8@200。
7挑梁设计
挑梁的挑出长度l1.5m,埋入深度l12.0m,截面尺寸bhb240300。挑梁上
墙体净高2.5m。墙体自重5.4kN/m
阳台板传给边梁的荷载:可变荷载Fk1.5KN/m,永久荷载FGK3.160.51.52.37KN/m
阳台边梁传至挑梁的集中荷载:可变荷载Fk(0.90.12252.37)2.110.65kN,永久荷载FGk1.52.13.15kN.
挑梁上的荷载标准值为:永久荷载g1k0.240.3250.90.12254.5kN/m 本层楼面传给埋入段的荷载: 永久荷载g2k3.60.5(34.2)11.38kN/m 挑梁的自重为1.8kN/m。
挑梁示意图
7.1抗倾覆验算
l12.2hb660mm,倾覆x00.3hb0.09m0.13l10.26m
点
至
墙
外
边
缘
的
距
离
取
倾覆力矩:由可变荷载效应控制的组合:
Mov(1.210.651.43.15)1.590.51.24.51.59233.02kNm
由永久荷载效应控制的组合:
Mov(1.3510.653.15)1.590.51.354.51.59235.55kNm
取较大值Mov35.55kNm
Mr0.8Gr(l2x0)
(11.381.8)2(10.09)42.55.4(20.09)
0.8
0.5225.4(24/30.09)
73.68kNmMov35.55kNm故抗倾覆安全。
7.2挑梁下砌体局部受压承载力验算
NL2R
21.210.651.43.151.24.51.59 51.56kN
Alf0.71.51.22403001.5136.08kNNl51.56kN
故梁下砌体局部承压安全。
7.3挑梁截面配筋计算
MmaxMov35.55kNm
VmaxVo1.2(10.654.51.5)1.43.151.527.5kN
s
Mfcbh0
2
35.55106
14.3240(300
25)
2
0.137
10.148
As
fcbh0fy
14.32402750.148
300
2
466mm2minbh0.002240300144mm2
选用316,As603mm
V27.50.25fcbh00.2514.3240275236kN。满足截面尺寸要求。 ftbh7 0.700.
故按构造配箍,采用8@150。
1.43240275kN66.1。受剪承载力满足要求。
8.过梁设计
选取跨度最大的窗进行计算,ln2100mm。过梁截面尺寸300mm240mm,支撑长度为0.24m,示意图如下:
采用C30混凝土,HR335级纵筋,HrB335
级箍筋。
fc14.3N/mm2,ft1.43N/mm2,fy360N/mm2,fyv300N/mm2。
过梁自重 1.2250.30.242.16KN/m 楼板传来荷载 (1.23.161.42)2.717.8KN/m 合计 19.96KN/m
1.1ln1.12.12.31m
lc2.10.242.34m。取计算跨度l1.1ln2.31m
1
ql2202.31213.34KNm 8811
Vql202.3123.1KN
22M
1
s
Mfcbh02
13.34106
14.3240(300
20)2
0.049
10.05
As
fcbh0fy
14.32402800.05
300
160.2mm2
选用212
As226mm2minbh0.002300240144mm2
KN V23.1
0.2cf5b0h
0.2514.3240280K2N40.24满足截面限制条件。
V23.1KN0.7ftbh00.714.324028067.27KN受剪承载力满足要求。
因此,按构造配置箍筋,采用双肢箍8@150。
9.楼梯设计
9.1梯段板计算
踏步截面尺寸bh=300175,板厚h=80,tan=0.58,cos=0.86. (1)荷载计算
252.19kN/m 0.301
斜板自重 0.081.0252.33kN/m
0.861
水磨石面层 (0.300.175)0.651.03kN/m
0.301
12厚纸筋灰板底粉刷 0.0121.0160.22kN/m
0.86
三角形踏步自重
1
2
0.300.175
1
恒荷载标准值 gk5.77kN/m 活荷载标准值 qk2KN/m 荷载设计值:
由可变荷载控制: q11.25.771.429.72kN/m 由恒荷载控制: q21.355.771.029.79kN/m (2)内力计算 l0l2.1m
M
110
ql2
110
9.792.124.32kN/m
(3)配筋计算
取板的高度h=80mm
h0802555mm
S
M
1fcbh0
2
4.32106
1.014.31000
550.947
2
0.0999
s
12
As
Mfysh0
4.321063000.94755
276.5mm2
选用8@150,且每个踏步下设18的分布钢筋
9.2平台板计算
取板厚80厚,且取1000m宽板作为计算单元 荷载计算:
80厚板自重 0.081252.0kN/m 水磨石面层 0.65kN/m 12厚纸筋灰抹面 0.0121160.192kN/m 恒荷载标准值 gk2.842kN/m 活荷载标准值 qk2kN/m 总荷载设计值 P1.22.8421.426.21KN/m 平台板的计算跨度 l01.40.220.0821.34
弯矩设计值 M
1
1010
板得有效高度 h0802555mm
Pl02
1
6.211.3421.12kN/m
S
M
1fcbh0
2
1.12106
1.014.31000
55
2
0.026
s
12Mfysh0
0.987 1.12106
As
3000.98755
69mm2
选用6@200
As141.0mm2
9.3平台梁计算
设平台梁截面尺寸为200mm350mm
梁自重 0.2(0.350.08)251.35kN/m 梁侧粉刷
0.02(0.350.08)2170.18kN/m
平台板传来 2.842
1.42
1.99kN/m
梯段板传来 5.77
2.12
6.06kN/m
恒荷载标准值 9.58kN/m 活荷载标准值 2(2.11.4)0.53.5kN/m 总荷载设计值 P1.29.581.43.516.396KN/m 计算跨度
l01.05(30.24)2.9m 经验算为第一类T型截面:
1
pl0216.4332.9217.25KNm 8811
Vpln16.4332.7622.68KN
22M
截面按倒L形计算:
1
bfb5hf200580600mm 梁的有效高度h035035315mm
S
M
1fcbh0
2
17.25106
1.014.3600
315
2
0.02
s
12Mfysh0
0.99 17.25106
As
3000.99315
2
184.4mm2
选用48,As201mm 斜截面受剪承载力计算
V
max
0.25cfcbh00.251.014.3200315
225.2kNV22.68kN 又V
max
0.7ftbh00.71.01.43200315
822.k6N
63.06k3NV
故只需按照构造配置分布钢筋,选配6@200
砌体结构
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二零一一年五月
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1.结构布置………………………………………………(3) 2.荷载计算………………………………………………(4) 3.内力及承载力计算……………………………………(6) 4.结构抗震验算…………………………………………(8) 5.基础设计………………………………………………(11) 6.楼板配筋………………………………………………(12) 7挑梁设计………………………………………………(14) 8.过梁设计………………………………………………(16) 9.楼梯设计………………………………………………(17)
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1.结构布置
根据建筑物的功能,结构布置选择以橫墙承重方案为主,楼板以及屋面板为100厚的现浇钢筋混凝土板,5层层高为3米,其余各层层高均为2.8m,墙体选择MU10的24墙,1,2层Mb7.5专用砂浆砌筑,3,4,5层采用Mb5专用砂浆砌筑,施工等级 B级,7度设防烈度。结构布置图如下。
结构布置图
1.1构造柱布置
按《建筑抗震设计规范》GB50011—2001规定,对于7度设防无五层砌体结构,在外墙四角,楼梯间四角,较大洞口两侧,大房间内外墙交接处,各内墙与外墙交接处设置构造柱。构造柱截面采用240mm240mm,纵向钢筋采用414,箍筋为6@200,同时为了提高构造柱对墙体斜裂缝的约束作用,在构造柱两端400-500的范围内箍筋适当加密。
1.2圈梁的布置
按《建筑抗震设计规范》GB50011—2001规定,7度设防现浇钢筋混凝土圈梁,在内外
纵横墙屋盖处及每层楼盖处设置圈梁圈。梁截面尺寸240mm200mm,圈梁纵筋采用412,箍筋采用8@200,。
2.荷载计算
根据结构布置图知,对本建筑负载宽度最大的为○2⑤轴墙体,选择最不利墙体○2轴墙体来验算其承载能力,取1m宽为设计单元。
2.1屋面荷载
APP改性沥青找平防水层 0.30KN/m 20厚水泥砂浆找平层 0.40KN/m 平均150厚保温找坡层 0.52KN/m APP改性沥青隔气层 0.05KN/m 20厚水泥砂浆找平层 0.40KN/m 现浇钢筋混凝土楼板100厚 2.5KN/m KN/m 永久荷载标准值
2222222
4.43KN/m
2
活荷载标准值 0.70KN/m
由屋盖传给计算墙体的荷载 标准值:N1GkQk(4.430.70)设计值:
由可变荷载控制的组合
2
12
(4.23.6)120.0KN
1
N1a1.2Gk1.4Qk(1.24.431.40.70)(4.23.6)124.6KN
2
由永久荷载控制组合
1
N1b1.35Gk1.0Qk(1.354.431.00.70)(4.23.6)126.1KN
2
2.2楼面荷载
20厚水泥砂浆抹面 0.40KN/m
2
100厚钢现浇筋混凝土楼板 2.50KN/m KN/m 恒荷载标准值:
2
2
3.16KN/m
2
活荷载标准值: 2.00KN/m 由楼面传给计算墙体的荷载 标准值:
2
设计值:
由可变荷载控制的组合
1
N2GkQk(3.162.00)(4.23.6)120.12KN
2
1
N2a1.2Gk1.4Qk(1.23.161.42.00)(4.23.6)125.71KN
2
由永久荷载控制组合
2.3墙体自重
女儿墙自重,墙厚240mm,两侧采用20mm砂浆抹面,高900mm 标准值: 0.24 × 19 × 0.9 × 1+ 0.04 × 20 × 0.9× 1 =4.82KN 设计值:
可变荷载控制的组合: N4a=4.82×1.2 = 5.78KN 永久荷载控制组合: N4b =4.82× 1.35 = 6.51KN
对于5层墙厚240mm,两侧采用20mm砂浆抹面,计算高度为3.0m
设计值:
可变荷载控制的组合: N3a=16.1× 1.2 = 19.3 KN 由永久荷载控制组合: N3b16.11.3521.7KN
对于2、3、4层墙厚240mm,两侧采用20mm砂浆抹面,计算高度为2.8m 标准值: 0.24 × 19 × 2.8 × 1+0.04 × 20 × 2.8 × 1 =15.0KN 设计值:
可变荷载控制的组合: N3a =15.0 × 1.2 = 18.0KN 由永久荷载控制组合: N3b =15.0 × 1.35 = 20.3KN
对于1层墙体厚度为240mm两侧采用20mm厚砂浆抹面,计算时计算高度取至基础顶面,即计算高度为3.85m。
其自重标准值: 0.24 × 19 × 3.85 × 1+ 0.04 × 20 × 3.85 × 1 =20.6KN
设计值:
可变荷载控制的组合: N3a=20.6×1.2 = 24.7KN 永久荷载控制的组合: N3b =20.6 × 1.35 = 27.8KN
3.内力及承载力计算
本建筑墙体的最大高厚比: β=H0/h=3850/240=16.0
依据墙体结构布置,取○2轴1m宽墙体为计算单元,在不考虑局部作用钢筋混凝土梁时,其墙体承载力因两侧开间相差不大,故可以近似按照轴心受压构件进行计算,这样计算截面可以取每层墙体根部,计算简图如图:
墙体的承载力计算列于下表:
横向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表
上述承载力计算表明,墙体的承载力满足要求。
此外由于各层的计算高度均小于4米,故无需对外墙进行水平风荷载作用下的承载力验算。
4.结构抗震验算
4.1重力荷载
因结构以○6轴对称,取一半进行计算。
1)屋面荷载
屋盖 4.4318.610.8889.9KN 雪荷载 0.50.35(18.610.81.516.8)39.6KN 合计 929.5KN
2)楼面荷载
楼盖 3.1618.610.8634.8KN 阳台 3.16 × 1.5 × 16.8 =79.6KN
合计
3)墙体自重 层
○
1○6轴 ○
2○4○5轴 ○
3轴 A轴 B轴 C轴 合计 1562.6
2-4层
○
1○6轴 ○
2○4○5轴 ○
3轴 A轴 B轴 C轴 714.4KN 16.110.8173.9KN (310.80.922)5.4155.5KN (310.80.92)5.4165.2KN (18.630.9221.59.4)5.4205.7KN (18.64.22)35.4165.2KN (18.630.9221.58.6)5.4212.2KN KN 15.010.8162KN (2.810.80.922)5.4143.9KN (210.80.92)5.4153.6KN (18.62.80.9221.59.4)5.4185.7KN (18.64.22)2.85.4154.2KN (18.62.80.9221.58.6)5.4192.1KN
5
合计 1441.3KN
1层 1○6轴 20.610.8222.5KN ○
2○4○5轴 (3.8510.80.922)5.4205.1KN ○
3轴 (3.8510.80.92)5.4214.8KN ○
A轴 (18.63.850.9221.59.4)5.4291.1KN B轴 (18.64.22)3.855.4212.1KN C轴 (18.63.850.9221.58.6)5.4297.6KN 合计 2075.9KN 4)女儿墙自重
(190.240.90.04200.9)(18.6210.8)231.6KN
4)各层集中重力荷载
各层重力荷载以楼层为中心,取楼层上下层高之半集中于该楼层。 G5231.6929.50.51562.61942.4KN
G4714.40.5(1441.31562.6)2216.4KN
G3G2714.41441.32155.7KN G1714.40.5(1441.32075.9)2473KN
4.2地震作用及各层地震剪力
本建筑为7度设防,水平地震影响系数的最大值max0.08
Geq0.85Gi0.85(1942.4+2216.4+2155.72+2473)=9301.7KN
i15
FekmaxGeq0.089301.7744.1KN
Fi
GiHi
GH
i
i1
5
Fek
i
ViFi
i
5
GH
i
i1
5
i
24733.852155.7(6.65+9.45)+2216.412.25+
1942.415.25=101000.4KN
各层地震作用及地震剪力
4.3橫墙截面抗震能力验算
2⑤的橫墙为最不利墙段,取轴线②上的横墙对其进行抗震承载力验算,首层剪轴线○
力最大,只验算首层。
全部横向抗侧力墙体截面面积
A1(11.040.9)0.241(11.041.8)0.24311.040.24214.39m2
2橫墙面积 轴线○
A12(11.041.8)0.242.22m2
2橫墙分担的重力荷载面积 轴线○
AG,12(1.82.1)(10.80.241.8)36.04m2
全部橫墙总重力荷载面积
AG,1(18.60.12)(10.80.24)206.67m2
2轴橫墙地震剪力设计值 首层○
V12
1A12AG,1212.2236.04()V1()744.1122.18KN 2A1AG,1214.39206.67
2轴1m墙上重力荷载代表 ○
0.50.354.434(3.160.52)0.5(3.64.2)(5.432.85.4130.55.4
3.85)154.8KN
o
154.81030.2410
6
0.65MPa
砂浆强度等级M7.5,f=0.14Mpa
o
f
4.61 查表得n1.46
fveNf1.460.140.204MPa fveA12
0.2042.22106
0.9
503.2KNV12122.18KN
re
故该橫墙安全。
5.基础设计
设计概况:持力层的承载能力设计值fa =180KPa,粉质粘土,持力层的室外标高以下1.5m。
每层楼盖的偏心荷载只在本层内产生弯矩,上层传来的荷载Nu通过上层墙体的截面形心,墙体为轴心受压条形基础,取1m为计算宽度,采用无筋扩展基础。基础下层为300厚的C15混凝土,上面为标准砖砌筑,砌筑方式为二一间隔收。 初步假定基础埋深d=2m
Fk20520.1216.115.0320.64.82207KN
b
Fkfamd
207180201
1.29m 取b=1.3m。
基底压力pk
FkGk
A
20720111.3
1.31.0
179.2kPa180KPa满足条件
查表可知素混凝土层高宽比为1:1 则砖基础所需阶数n
bB2b2
2b1
1130024023003.8 260
采用4级台阶b00.72m 基础高度:
HH01202602660mm
6.楼板配筋
6.1楼板荷载基本组合值
6 q1.23.1
2
1.42K6N.59m
/
6.2楼板计算简图
承载力按内力重分布设计,板在墙上的支撑长度为240mm。取4200m为平均跨度计算。 板的计算跨度 边跨l0ln
h
2
故取l04130mm
4200120
1002
4130mm1.025ln4059mm
中间跨l0ln42002403960mm
因为跨度相差小于10%,可按等跨连续梁进行计算,取1m宽板作为计算单元。
6.3弯矩设计值
查表可知,板的弯矩系数m分别为,边跨中间支座 M1
111
;离端第二支座,
111
;中跨中,
116
;
114
111
ql02
111
6.594.13210.22kNm 114116
Mc
1141
ql026.593.9627.38kNm
M2
16
ql026.593.9626.46kNm
6.4正截面受弯承载力计算
环境类别为一类,C30混凝土,板的最小保护层厚度C=15mm,板厚100mm,
h01002080mm,板宽b=1000mm,11.0,fc14.3N/mm2。HRB400钢筋,
fy360N/mm2。板的配筋计算表如下:
计算结果表明,支座截面均小于0.35,符合内力重分布原则,
0.18%As/bh402/(1000100%)大于0.45ft/fy0.451.43/360,同时
大于0.2%,满足最小配筋率的要求。 分布钢筋采用8@200。
7挑梁设计
挑梁的挑出长度l1.5m,埋入深度l12.0m,截面尺寸bhb240300。挑梁上
墙体净高2.5m。墙体自重5.4kN/m
阳台板传给边梁的荷载:可变荷载Fk1.5KN/m,永久荷载FGK3.160.51.52.37KN/m
阳台边梁传至挑梁的集中荷载:可变荷载Fk(0.90.12252.37)2.110.65kN,永久荷载FGk1.52.13.15kN.
挑梁上的荷载标准值为:永久荷载g1k0.240.3250.90.12254.5kN/m 本层楼面传给埋入段的荷载: 永久荷载g2k3.60.5(34.2)11.38kN/m 挑梁的自重为1.8kN/m。
挑梁示意图
7.1抗倾覆验算
l12.2hb660mm,倾覆x00.3hb0.09m0.13l10.26m
点
至
墙
外
边
缘
的
距
离
取
倾覆力矩:由可变荷载效应控制的组合:
Mov(1.210.651.43.15)1.590.51.24.51.59233.02kNm
由永久荷载效应控制的组合:
Mov(1.3510.653.15)1.590.51.354.51.59235.55kNm
取较大值Mov35.55kNm
Mr0.8Gr(l2x0)
(11.381.8)2(10.09)42.55.4(20.09)
0.8
0.5225.4(24/30.09)
73.68kNmMov35.55kNm故抗倾覆安全。
7.2挑梁下砌体局部受压承载力验算
NL2R
21.210.651.43.151.24.51.59 51.56kN
Alf0.71.51.22403001.5136.08kNNl51.56kN
故梁下砌体局部承压安全。
7.3挑梁截面配筋计算
MmaxMov35.55kNm
VmaxVo1.2(10.654.51.5)1.43.151.527.5kN
s
Mfcbh0
2
35.55106
14.3240(300
25)
2
0.137
10.148
As
fcbh0fy
14.32402750.148
300
2
466mm2minbh0.002240300144mm2
选用316,As603mm
V27.50.25fcbh00.2514.3240275236kN。满足截面尺寸要求。 ftbh7 0.700.
故按构造配箍,采用8@150。
1.43240275kN66.1。受剪承载力满足要求。
8.过梁设计
选取跨度最大的窗进行计算,ln2100mm。过梁截面尺寸300mm240mm,支撑长度为0.24m,示意图如下:
采用C30混凝土,HR335级纵筋,HrB335
级箍筋。
fc14.3N/mm2,ft1.43N/mm2,fy360N/mm2,fyv300N/mm2。
过梁自重 1.2250.30.242.16KN/m 楼板传来荷载 (1.23.161.42)2.717.8KN/m 合计 19.96KN/m
1.1ln1.12.12.31m
lc2.10.242.34m。取计算跨度l1.1ln2.31m
1
ql2202.31213.34KNm 8811
Vql202.3123.1KN
22M
1
s
Mfcbh02
13.34106
14.3240(300
20)2
0.049
10.05
As
fcbh0fy
14.32402800.05
300
160.2mm2
选用212
As226mm2minbh0.002300240144mm2
KN V23.1
0.2cf5b0h
0.2514.3240280K2N40.24满足截面限制条件。
V23.1KN0.7ftbh00.714.324028067.27KN受剪承载力满足要求。
因此,按构造配置箍筋,采用双肢箍8@150。
9.楼梯设计
9.1梯段板计算
踏步截面尺寸bh=300175,板厚h=80,tan=0.58,cos=0.86. (1)荷载计算
252.19kN/m 0.301
斜板自重 0.081.0252.33kN/m
0.861
水磨石面层 (0.300.175)0.651.03kN/m
0.301
12厚纸筋灰板底粉刷 0.0121.0160.22kN/m
0.86
三角形踏步自重
1
2
0.300.175
1
恒荷载标准值 gk5.77kN/m 活荷载标准值 qk2KN/m 荷载设计值:
由可变荷载控制: q11.25.771.429.72kN/m 由恒荷载控制: q21.355.771.029.79kN/m (2)内力计算 l0l2.1m
M
110
ql2
110
9.792.124.32kN/m
(3)配筋计算
取板的高度h=80mm
h0802555mm
S
M
1fcbh0
2
4.32106
1.014.31000
550.947
2
0.0999
s
12
As
Mfysh0
4.321063000.94755
276.5mm2
选用8@150,且每个踏步下设18的分布钢筋
9.2平台板计算
取板厚80厚,且取1000m宽板作为计算单元 荷载计算:
80厚板自重 0.081252.0kN/m 水磨石面层 0.65kN/m 12厚纸筋灰抹面 0.0121160.192kN/m 恒荷载标准值 gk2.842kN/m 活荷载标准值 qk2kN/m 总荷载设计值 P1.22.8421.426.21KN/m 平台板的计算跨度 l01.40.220.0821.34
弯矩设计值 M
1
1010
板得有效高度 h0802555mm
Pl02
1
6.211.3421.12kN/m
S
M
1fcbh0
2
1.12106
1.014.31000
55
2
0.026
s
12Mfysh0
0.987 1.12106
As
3000.98755
69mm2
选用6@200
As141.0mm2
9.3平台梁计算
设平台梁截面尺寸为200mm350mm
梁自重 0.2(0.350.08)251.35kN/m 梁侧粉刷
0.02(0.350.08)2170.18kN/m
平台板传来 2.842
1.42
1.99kN/m
梯段板传来 5.77
2.12
6.06kN/m
恒荷载标准值 9.58kN/m 活荷载标准值 2(2.11.4)0.53.5kN/m 总荷载设计值 P1.29.581.43.516.396KN/m 计算跨度
l01.05(30.24)2.9m 经验算为第一类T型截面:
1
pl0216.4332.9217.25KNm 8811
Vpln16.4332.7622.68KN
22M
截面按倒L形计算:
1
bfb5hf200580600mm 梁的有效高度h035035315mm
S
M
1fcbh0
2
17.25106
1.014.3600
315
2
0.02
s
12Mfysh0
0.99 17.25106
As
3000.99315
2
184.4mm2
选用48,As201mm 斜截面受剪承载力计算
V
max
0.25cfcbh00.251.014.3200315
225.2kNV22.68kN 又V
max
0.7ftbh00.71.01.43200315
822.k6N
63.06k3NV
故只需按照构造配置分布钢筋,选配6@200