多层砖混结构住宅设计

多层砖混结构住宅设计设计方法及过程介绍3/21/20231毕业设计标题主标题：多层砖混结构住宅设计指导老师:学生姓名：院系：土木工程学院时间:二00四年六月3/21/20232毕业设计内容摘要本结构依据国家相关标准规范设计。整个设计步骤主要分为7大部分：楼板设计、斜屋面板设计、楼梯设计、墙体抗压承载力验算、抗震验算、基础设计、阳台及构件设计。在设计中使用了PKPM软件，分别对架空层和一层墙体进行了高厚比、抗压承载力、水平地震作用下墙体抗剪承载力。经过手算和部分电算结果表明该住宅结构设计满足安全性、可靠行要求。3/21/20233毕业设计目录1.工程概况2.楼板设计3.斜屋面板设计4.楼梯设计5.墙体抗压承载力要求6.抗震验算7.基础设计8.阳台及构件设计9.参考文献10致谢3/21/20234毕业设计1工程概况本工程为多层砖混民用住宅。建筑层数为六层、建筑高度为20.38m，基底占地面积为574.33㎡、总建筑面积3470.0㎡。抗震等级三级，抗震设防烈度7度、场地类别为Ⅱ类，结构设计使用年限为50年。本工程为二类建筑，耐火等级为二级，工程±0.00同绝对标高13.38m。建筑主要承重材料为KP1多空砖、架空层以上隔墙采用轻质120ALC板。基础采用C15混凝土，其它均为C20，钢筋使用HPB235、HRB335本工程施工质量等级为B级3/21/20235毕业设计2楼板设计1、楼板采用现浇楼板，民用住宅双向板最小板厚为80mm,本工程楼板厚用板厚100mm2、荷载计算:根据现浇板厚、面层厚及日后使用要求（如铺设地板）等因素，确定楼板的恒荷载为3.58kN/m²，再从《建筑结构荷载规范》查得民用建筑楼面均布活荷载2.0kN/m²3/21/20236毕业设计楼板设计3、此房屋为对称结构，经观察可选择轴①－⑬部分结构为代表单元计算。在此部分中设了3根梁，通时为了计算简便将板在楼梯间处做一些调整，这样做是偏于安全的。具体调整及布置见图1.4确定板的类型：根据划分的单元格，经计算各单元格的长短跨比均小于2.0（按弹性理论）故板应按双向板设计。双向板的挠度没另做计算因板厚符合h/L≥1/50的要求。3/21/20237毕业设计楼板设计5、弯矩计算：按弹性理论计算，多跨连续双向板的实用计算法。考虑活荷载的最不利布置。求跨中最大弯矩需活荷载按棋盘式布置，此种荷载布置可看成式满布荷载g+q/2和间隔布置±q/2两种情况之和。G+q/2布置时内支座视为固端，q/2时为简支。楼盖周边按简支考虑。求支座负弯矩近似满布活荷载，按g+q求得。当求得的相邻区格在同一支座的负弯矩不相等时，取绝对值较大值。3/21/20238毕业设计楼板设计6.计算跨中弯矩时要考虑垂直方向弯矩的影响，计算弯矩时引入泊松比ν=0.2。在按实用计算法求跨中弯矩时，个别板块的相邻跨度比值Lmin/Lmax<0.75，产生计算误差。因此需对个别板跨中弯矩进行调整。7.板截面设计：考虑短跨方向受力比长跨方向受力大故将短跨方向钢筋放在长向钢筋下。配筋内力臂系数取γs=0.95。混凝土强度为C20，钢筋均用Ι级钢。根据理论值算的弯矩配筋面积较小，考虑到施工中的缺陷，及日后的实用情况。加大配筋面积.并保证板的配筋率在0.8%内(按照我国的3/21/20239毕业设计楼板设计的经验，板的经济配筋率约为0.3%－0.8%）8、楼面梁设计：在确定双向板传给支撑梁得荷载时，根据传递路径最短的原则按下图方式进行传递。由图可知短跨方向梁承受三角形分布荷载，长跨方向承受梯形分布荷载。选择受力较大梁L1作设计。L1分别承受由A取传来的梯形分布荷载和D取传来的三角形分布荷载如图2。8.1分别计算两种荷载形式引起的跨中、支座弯矩和支座剪力。3/21/202310毕业设计楼面设计（L1设计）1）、将梯形和三角角形分布荷载载转为等效均均布荷载，其其是根据支座座弯矩相等的的条件得出的的，求出支座座弯矩。再根根据实际分布布情况求出跨跨中弯矩和支支座剪力。最最后将两种形形式算得的值值及梁自重产产生的荷载叠叠加。考虑内内力塑性重分分布，调幅支支座弯矩并将将梁跨中弯矩矩扩大.2）、算梁跨中弯矩矩时考虑梁和和楼板形成T形梁，故需需按T形梁计计算跨中配筋筋。梁支座配配按普通梁配配筋3）、斜截面承载力力验算：首先先确定梁是否否是一般梁，，再根据混凝凝土的强度等等级确定βc取值C50以下βc=0.8。。当根据公式式0.25ββcfcbho算得的值大于于梁支剪力时时截面符合要要求，否则重重新确定截面面尺寸。经计计算L1截面面符合要求。。再验算梁截截面是否需要要配筋：0.7ftbho=0.7×1.1××240×265＝48.97>33.52kN即即只须构造配配筋，配完箍箍筋需验算是是否满足最小小配箍率的要要求。楼面其其它梁计算方方法相同。3/15/202311毕业设计楼面设计9、一层板板、荷载布布置及配筋筋方式均同同标准层10、夹层层在C区格处由楼楼层板改为为平台。设设计时将将将其视作上上人屋面计计算。查得得规范活荷荷载取2.0kN/m².由由于平台恒恒载改变需需另外计算算板配筋。。在夹层有有2400×1300的洞口口。因此在在洞口长边边处设置一一550××100的的暗梁（AL1).取暗梁的的计算跨度度为3.0m。其承承受相邻一一半板的荷荷载。求出出暗梁弯矩矩值12.43kNm,考虑弯矩较较大。采用用双筋截面面配筋计算算。计算书书中Mu2相当于单单筋梁所承承受的弯矩矩。楼梯间间顶板配筋筋X向由C区格板筋筋拉通，Y向配φ8@180。考虑到到开洞的影影响，F、、G区格Y向跨中弯弯矩增大，，故需加大大配筋。3/15/202312毕业设计3斜屋面板板设计1、屋面现现浇板厚取取120mm，屋面面倾角tgα=0.5。同楼楼面板一样样，对屋面面板进行一一定的划分分，选代表表性部分作作为计算单单元。具体体做法如图52、荷载计计算：将屋屋面斜向均均布荷载转转化为水平平均布荷载载。此屋面面为不上人人屋面，取取活载值0.6kN/m²。算得屋屋面恒载设设计值为5.53kN/m²²,屋面活活载设计值值为1.0kN/m²3.板弯矩矩计算：在在计算屋面面板弯矩时时暂不考虑虑老虎窗和和屋顶窗的的影响。计计算板弯矩矩仍采用连续多跨双双向板的实实用计算法法计算。由由于活载值值较小，不不对算得的的跨中弯矩矩调整。。其具体计计算过程同同屋面板4、板配筋筋计算：板板采用双层层双排双向向配置。长长跨向钢筋筋置于短跨跨向钢筋上上。因板面面受环境因因素影响较较大，板面面钢筋3/15/202313毕业设计斜屋面设计计不宜断开，，若断开需需另加温度度筋。屋面面板采用C20混凝土、φφ8钢筋、、内力臂系系数γs=0.955屋面梁设设计：设计计中将梁两两相邻板各各一半板荷荷载传给梁梁，这样算算得的梁的的弯矩偏大大。同样考考虑内力重重分布影响响，在暗弹弹性理论求求得支座弯弯矩的基础础上，对值值座弯矩进进行调幅，，再计算梁梁跨中弯矩矩。根据调调幅后的值值进行配筋筋，并验算算斜截面承承载力6、老虎窗窗设计;主主要计算老老虎窗顶板板、上翻梁梁及老虎窗窗墙下暗梁梁(AL2).老虎虎窗按单个个双向板设设计，取较较大的板块块计算。上上翻梁承受受梁自重、窗窗重3/15/202314毕业设计斜屋面设计（0.3kN/m²）和梁轴线至Ⓕ间间板的荷载，并将荷载传给AL2.上翻梁梁按普通梁设计计。老虎窗墙下下暗梁主要承受受梁边板荷载和老老虎窗墙传的荷荷载计算时假设设老虎窗墙等高高，均为最大处处1.48m。。将屋面荷载则则折算成水平荷荷载计算。则暗梁主要承受受的均布线荷载载如图6。求出跨中弯矩矩为24.76KNm。因弯矩较较大，故采用双双筋截面配筋。。在屋脊板折处处存在负弯矩。。经计算将板面面钢筋在此处拉拉通即客满足受受力要求。在板板折下部按一下下方法配筋，以满足构造要求求。屋面窗洞口按按构造要求沿边边上下各放置3φ12筋。3/15/202315毕业设计计4楼梯设设计1、考虑虑楼梯跨跨度不大大，采用用板式楼楼梯梯板采用用C20混凝土土、HPB235，梯梯梁纵筋筋采用HRB335。。2、梯段段板按斜斜放的简简支梁计计算，它它的正截截面是与与梯段板板垂直的的。楼梯梯的活荷荷载是按按水平投投影面布布的。将将板上斜斜向荷载载转化为为水平均均布荷载载，并取取1m板板宽作为为计算单单元。其其后计算算方法同同单向板板。斜板内分分布筋采采用φ8筋，每每级踏步步配两根根。楼梯梯采用两两种梯板板分别进进行配筋筋验算3、平台台板按单单向板设设计3/15/202316毕业设计计楼梯设计计4、平台台梁设计计的设计计与一般般梁相同同。TL1计计算中求求梯板传传荷时，，考虑较较大荷载载即由TB1传传来荷载载沿梁全全长布置置5、楼梯间ⒶⒶ轴休息息平台梁梁TL3、TL4设设计。将将TL以以上层高高范围内内的墙体体自重及及平台荷荷载全由由本层TL承担担，并传传给楼梯梯间构造造柱。TL3、、TL4按普通通梁设计计。算得得结果中中考虑TL4下下无墙的的不利影影响加大大配筋。。6、由于于楼梯平平台梁TL1、、TL2直接搁搁在墙上上，需进进行局部部承载力力验算。。具体验验算过程程系数据据涵义见见计算书书3/15/202317毕业设计墙体抗压承载力验验算1、根据行业标准准求出孔洞率为25%的空心砖的的密度γ＝[1-q/2]×19＝16.525kN/m³,考虑砂浆灌注取γγ=17KN/m³。墙体每每侧抹15厚水泥泥砂浆，则求出240墙重4.68kN/m²370墙重6.89kN/m²,在架空层和和一层考虑文化石饰面因素，外墙墙加0.5kN/m²2、确定房屋的静静力计算方案，且且满足要求静力计计算可不考虑风荷荷载的影响。3、根据砂浆墙度度等级确定墙的允允许高厚比，本工工程砂浆强度≥7.5，查得[ββ]=263/15/202318毕业设计墙体抗压承载力验验算选择几片不利墙段段做高厚比验算：：4、承载力验算：：首先根据双向板板的传力原则，计计算出各层楼板传传给各片墙的线荷荷载，具体结果列列于计算书表10。表中数值均为为标准值，这些值值不仅是接下来验验算抗压承载力的的依据，也为后面面算基础顶面受荷荷提供了依据。选择Ⓕ～②⑤的窗窗间墙及⑬～ⒷⒹⒹ横墙做承载力验验算。4.1对于窗间墙墙首先确定计算单单元宽度和受荷宽宽度、选择两个控控制截面，然后分分别计算墙体自重重及各层楼板传给给此墙体的力，并并算出各层墙体上上有效支撑长度3/15/202319毕业设计墙体抗压承承载力验算算4.2分别别验算五层层、一层和和架空层的的控制截面面的承载力力。在验算算过程中根根据《荷载载规范》对对活荷载进进行了折减减。4.3对于于横墙：取取1m作为为计算单元元。近似按按轴压计算算。控制截截面选择墙墙底部截面面经验算抗压压承载力满满足要求。。3/15/202320毕业设计6抗震验算算1、本工程程设防列度度为7级,场地类别别为Ⅱ类，，为丙类建建筑。将夹夹层近似按按层高1.4m的结结构层计算算2、检查是是否满足抗抗震设计一一般规定要要求3、荷载资料：列出阳台、、墙体、飘飘窗自重，，并对楼面面和屋面恒恒活载进行行组合4、重力荷荷载代表值值计算：5、水平地地震作用及及楼层地震震剪力：6、抗震承承载力验算算：分别别验算五层层和一层⑦⑦轴横墙及及Ⓕ轴纵墙墙：此结构构为刚性楼楼盖房屋，，且各墙的的高度和材材料相同。。因此楼层层水平地震震剪力可按按各抗震墙墙的横截面面面积比例例分配3/15/202321毕业设计计7基础设设计1、计算算出各段段基础顶顶部承受受上部荷载载，由于部部分上部部墙体与与架空层层墙体存存在偏心心，因此此计算时时应考虑虑偏心引引起的弯弯矩对其其下基础础的影响响。其它它基础均均按轴压压计算。。荷载竖竖向传导导时考虑虑活荷载载折减。。2、基础础设计:确定基础础形式、、基础埋埋深、根根据地基基承载力力特征值值求出地地基承载载力设计计值,（（先假设设基础宽宽度＜3）,选选两组荷荷载做基基础设计计3/15/202322毕业设计计8阳台及及构件设设计1、阳台台屋面柱柱设计2、阳台台空调板板设计3、一～～五层阳阳台设计计3.1、、阳台板板设计3.2、、阳台拉拉梁设计计3.3、、阳台挑梁梁4、六层阳台台挑梁设设计5、挑梁梁抗倾覆覆验算6、圈梁梁兼做过过梁设计计7、构造造柱及圈圈梁配筋筋3/15/202323毕业设计计9参考文文献[1]中中华人民民共和国国国家标标准.建建筑结结构可靠靠度设计计统一标标准(GB50068-2001).北北京：中中国建筑筑工业出出版社，2001[2]中中华人民民共和国国国家标标准.房房屋建建筑制图图统一标标准(GB50001-2001).北北京：中中国计划划出版社社，2001[3]中中华人民民共和国国国家标标准.建建筑结结构制图图标准(GB50105-2001).北北京：：中国计计划出版版社，2001[4]中中华人民民共和国国国家标标准.建建筑结结构荷载载规范(GB50009-2001).北北京：：中国建建筑工业业出版社社，2002[5]中中华人民民共和国国国家标标准.建建筑抗抗震设计计规范(GB50011-2001).北北京：：中国建建筑工业业出版社社，2001[6]中中华人民民共和国国国家标标准.混混凝土土结构设设计规范范(GB50010-2002).北京京：中国国建筑工工业出版版社，2002[7]中中华人民民共和国国国家标标准.砌砌体结结构设计计规范(GB50003-2001).北北京：：中国建建筑工业业出版社社,2002[8]中中华人民民共和国国国家标标准.建