房屋结构设计课程设计

重庆大学城市科技学院《房屋结构设计》课程设计专业：___班级：学号：姓名：指导老师：设计题号：混合房屋结构课程设计一、设计资料（一）建筑方案：（二）自然条件及物质技术条件：1、气象资料基本风压值：W0=0.3KN/m2基本雪压值：S0=02、水文地质资料耕植土及填土量最大深度为-1.5m持力层：碎石夹砂土、容许承载力q=200KN/m23、材料供应砖标号：MU10、MU7.5实心粘土砖砂浆标号：M5、M2.5（建议底层采用M5，其余各层用M2.5）混凝土：C20、C10钢筋：Ⅰ级（）、Ⅱ级（）、冷拔低碳钢丝（6以上）钢筋混凝土构件：所有的梁、板、过梁、雨棚等构件均在现场预制，在教学楼现场安装。楼梯在教学楼现场内现浇。（二）结构设计1、结构方案本工程采用混合结构体系，砖墙承重；钢筋砼预制平面楼（屋）盖。2、使用荷载①屋面可变荷载：按不上人无眠取0.7KN/m2②楼面可变荷载：走廊、楼梯、厕所2.5KN/m2，其余房间内可变荷载1.5KN/m2。③材料标准重量各种墙体重量附表1墙体类型24墙37墙单面抹灰双面抹灰单面抹灰双面抹灰重量KN/m25.065.247.287.62门窗重量：（KN/m2）木窗：0.2~0.3；钢窗：0.4~0.45木门：0.1~0.2；铁门：0.4~0.45材料标准容重（KN/m2）：普通实心砖19KN/m3、混合砂浆KN/m3、素砼23KN/m3、钢筋砼25KN/m3。④屋顶女儿墙厚240mm，高900mm。⑤屋面采用油毡防水屋面，二毡三油0.35KN/m2。⑥楼面瓜米石地面按0.65KN/m2。3、楼（屋）面及墙体构造①屋面：油毡防水屋面（结构找坡）②楼面：瓜米石地面③所有内墙及外墙厚240mm④墙面：内墙抹灰、喷白浆，外墙有设计人员自己决定。二、屋盖设计（一）屋面板的选型：屋面外加荷载：油毡防水层0.35KN/m215mm厚砼找平层0.015×23=0.345KN/m215mm厚板底抹灰0.015×23=0.255KN/m2外加荷载标准值0.95KN/m2活载标准值0.7KN/m2外加荷载设计值：P=0.955×1.2+0.7×1.4=2.126KN/m2∴屋面预制板选用6块YKB30063和1块YKB30093（二）屋面梁的设计：屋面板传来的恒载标准值0.95+2=2.95KN/m2屋面板传来的恒载设计值2.95×1.2=3.54KN/m2屋面板传来的活载标准值0.7KN/m2屋面板传来的活载设计值0.7×1.4=0.98KN/m2h=（1/18~1/8）×6000=333~750mm，取h=600mmb=（1/3~1/2）×450=150~225mm，取b=200mm作用在梁上的线荷载设计值：（3.54+0.98）×3+1.2×（0.45×0.2×23+0.015×17×0.2+2×0.015×17×0.45）=16.38KN/m2201bhfMcs=264152006.90.1109.57=0.181550.020.0211bs9.05.01s2605334159.0300109.57mmhfMAsys取216+114，As=555.9mm2425.2200415bhwKNVKNbhfcc23.442.1994152006.9125.025.0max0KNVKNbhft23.4491.634152001.17.07.0max0抗剪承载力满足要求，按构造配置箍筋，选用Φ8@300。∵mmmmhw450450，∴在梁的两侧面沿高度各布置114，架立筋选用214。三、楼盖设计（一）楼面外加荷载：15mm厚砼找平层0.015×23＝0.345KN/m2瓜米石地面0.65KN/m215mm厚板底抹灰0.015×23=0.255KN/m2外加荷载标准值1.25KN/m2活载标准值2.5KN/m2外加荷载设计值1.25×1.2+2.5×1.4=5KN/m2∴屋面预制板选用5块YKB30095和1块YKB30065（二）楼面梁的设计：楼面板传来的恒载标准值1.25+2=3.25KN/m2楼面板传来的恒载设计值3.25×1.2=3.9KN/m2楼面板传来的活载标准值2.5KN/m2楼面板传来的活载设计值2.5×1.4=3.5KN/m2作用在梁上的线荷载设计值：（3.9+2.5）×3+1.2×（0.45×0.2×23+0.015×17×0.2+2×0.015×17×0.45）=20.82KN/m2201bhfMcs=264152006.90.11089.75=0.23550.0265.0211bs8675.05.01s2607034159.03001089.75mmhfMAsys取116+218，As=701.1mm2425.2200415bhwKNVKNbhfcc21.562.1994152006.9125.025.0max0KNVKNbhft21.5691.634152001.17.07.0max0抗剪承载力满足要求，按构造配置箍筋，选用Φ8@300。∵mmmmhw450450，∴在梁的两侧面沿高度各布置114，架立筋选用214。四、墙体设计（一）荷载计算：(1)梁重(包括抹灰在内)：标准值：[0.2×0.45×25+0.02×(2×0.45+0.2)×17]×5.4=14.2KN设计值：1.2×14.2=17.04KN(2)算单元的墙体荷载：塑钢窗0.4KN/m2①女儿墙自重标准值0.5×3×5.24=7.68KN设计值1.2×7.68=9.43KN②屋面梁高度范围内的墙体自重标准值0.5×3×5.24=7.68KN设计值1.2×7.68=9.43KN③每层墙体自重（窗口在尺寸为1750mm×2100mm）标准值（3×3.61.75×1.8）×5.24+1.75×1.8×0.4=38.60KN设计值1.2×38.60=46.32KN（二）高厚比验算：①外纵墙高厚比验算横墙最大间距S=9m，底层层高H=3.6+0.45+0.5=4.55m∵HS2H，根据刚性方案，查表158得，H0=0.4H+0.2S=0.4×4.55+0.2×9=3.62m外纵墙为承重墙，故1=1.0外纵墙没开间有尺寸为1750mm×1800mm的窗口，则2=10.4·sbs=10.4×375.1=0.77外纵墙设有带壁柱，Th=477mmc=1+lcb=1+1.5×349.0=1.245当砂浆强度等级为M5时，墙的允许高厚比[]=24=h0H=4773620=7.59≤c21[]=23，满足要求。②内横墙高厚比验算纵墙间距S=5.4m，墙高H=4.55，所以HS2H，根据刚性方案，由表158得：0H=0.4s+0.2H=0.4×5.4+0.2×4.55=3.07m3.2724136.10.10.1][44.64773070210chH，满足要求。（三）外纵墙承载力验算：取如图所示上端ⅠⅠ、下端ⅡⅡ截面作为控制截面。1、底层墙体承载力验算：①内力计算根据梁、板的平面布置及计算单元的平面尺寸可得本层楼盖传来的竖向荷载标准值（2.75×3×5.4+14.2）/2=29.38KN设计值（3.6×3×5.4+17.04）/2=37.68KN梁的有效支承长度mmmmfha4902.1735.1450·10100底层楼盖竖向荷载作用于墙上端截面ⅠⅠ的偏心矩mmahe1762.1734.024904.0200由风载引起截面ⅠⅠ的弯矩值M=mKNqH·10.11255.4)125.23.0(1222由上层竖向偏心荷载引起底层墙截面ⅠⅠ的弯矩设计值M=37.68×0.176=6.63KN·m则，截面ⅠⅠ的弯矩设计值M=1.10×1.4+6.63=8.17KN·m底层墙上端截面ⅠⅠ处的轴力设计值9.43+9.43+25.74+46.32+37.68+37.68+46.32+46.32+37.68=296.6KN底层墙下端截面ⅡⅡ处的轴力设计值296.6+1.2×56.28=364.14KN②承载力验算⑴墙上端截面ⅠⅠmNMe0275.06.29617.8056.049.00275.0he,54.9477.055.4H0Th查表11111得,=0.76KNKNfAa6.2968.478N1042.050.10.176.06，满足要求。⑵墙下端截面ⅡⅡ荷载设计值引起的偏心矩0NMe查表11111得,=0.88KNKNfAa14.3644.554N1042.050.10.188.06，满足要求。2、砌体局部受压计算以窗间墙第一墙垛为例，墙垛截面如图，混凝土梁截面为200mm×450mm,支承载长度a=370mm,f=1.5N/2mmmmfha2.1735.1450·10100baAl·0=173.2×200=346402mm0A1681002mm0.269.11·35.010lAA墙体的上部荷载设计值N=296.6KN220/70.0/2504901250240296600mmNmmNKNNANl25.243464070.000由于385.40lAA，所以0，KNNl84.18268.37KNNKNfAll84.1847.61N5.13464069.17.0，满足要求。五、楼梯设计1、梯段板设计取板厚h=120mm，板倾角2/1tan，894.0cos。取1m宽板带计算。①荷载计算瓜米石地面0.65KN/m2自重0.5×0.3×2.5/0.3+0.12×25×0.894=1.88KN/m215mm厚板底抹灰0.015×23=0.255KN/m2恒载标准值1.25KN/m2活载标准值1.5KN/m2总荷载设计值P=6.6×1.2+2.5×1.4=3.6KN/m2②板水平计算跨度mln3.3，弯矩设计值mKNPlMn·44.123.342.111.01012，板的有效高度mmh100201200，则201bhfMcs=2610010006.90.11044.12=0.130，140.0211s，93.05.01s，26063710093.02101044.12mmhfMAsys选用Φ10@200，As=654mm2，按构造要求每级踏步1根2、平台板设计设平台板厚h=70mm，取1m宽板带计算。①荷载计算瓜米石地面0.65KN/m270厚混凝土板自重0.7×25=1.75KN/m215mm厚板底抹灰0.015×23=0.255KN/m2恒载标准值2.75KN/m2活载标准值2.5KN/m2总荷载设计值P=2.75×1.2+2.5×1.4=6.79KN/m2②截面设计板的有效厚度mmh502070，计算跨度mln76.12/12.02/2.08.1，弯矩设计值mKNPlMn·10.276.179.61.01012201bhfMcs=265010006.90.1101.2=0.088，092.0211s，954.05.01s，26021050954.0210101.2mmhfMAsys选用Φ8/6@200，As=218mm2。3、平台梁设计设平台梁的尺寸为200mm×350mm①荷载计算总荷载设计值：mKNP/87.2638.64.195.142.1②截面设计计算跨度mlln213.3)24.03.3(05.105.10，弯矩设计值mKNPlM·67.34213.387.26125.08120，剪力设计值KNPlVn17.43