砖混结构房屋设计计算书.docx

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砖混结构房屋设计计算书

混合结构房屋设计

1工程概况

1.1设计题目

多层仓库（三层）采用混合结构方案，楼盖为现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，现浇混凝土柱及砖墙承重体系，现浇钢筋混凝土柱下单独基础及墙下条形基础。

1.2设计任务

1.2.1按建筑平、立、剖面图进行结构平面布置。

1.2.2按选定的结构方案进行结构计算。

Ⅰ估算钢筋混凝土柱截面尺寸

Ⅱ楼盖结构计算

a板及次梁按塑性计算

b主梁按弹性计算

Ⅲ钢筋混凝土楼梯计算

Ⅳ承重外墙验算

a确定结构静力计算方案

b验算墙体高厚比

c验算底层墙体承载力

Ⅴ墙下条形基础计算

1.2.3绘制施工图（2号图纸两张）

Ⅰ基础平面布置图及基础配筋图

Ⅱ楼盖结构平面布置图（包括连续板配筋）

Ⅲ次梁配筋图

Ⅳ主梁配筋图

1.3设计资料

1.3.1三层房屋主梁沿纵向布置

1.3.2荷载

二毡三油加绿豆砂0.35KN/m2

水泥砂浆容重20KN/m3

钢筋混凝土容重25KN/m3

细石混凝土容重24KN/m3

树脂珍珠岩容重2KN/m3

砖墙容重19KN/m3

钢窗自重0.45KN/m3

屋面活载0.5KN/m2

楼面活载5.5KN/m2

2结构设计

2.1结构平面布置

2.2结构设计

2.2.1材料选用

混凝土：

C30（fc=14.3N/mm2ft=1.43N/mm2）

钢筋：

梁中受力钢筋HRB400

其余钢筋HPB235

2.2.2截面尺寸选择

柱：

400×400

H0=4mh=400mmβ=H0/h=10满足要求

板：

h≥l/40=2500/400=62.5按构造要求取h=80mm

次梁：

h=（1/18~1/12）l=330~500mm取h=400mm

b=（1/3~1/2）h=130~200mm取b=200mm

主梁：

h=（1/14~1/8）l=357~625mm取h=600mm

b=（1/3~1/2）h=200~300mm取b=250mm

2.2.3屋面板设计

Ⅰ永久荷载标准值

40mm细石混凝土（配筋）0.04×25=1.0KN/m2

20mm1:

3水泥砂浆找平0.02×20=0.4KN/m2

树脂珍珠岩2%找坡（平均厚度）0.5×﹙0.08+0.08+18×2%﹚×2=0.52KN/m2

20mm1:

3水泥砂浆找平0.02×20=0.4KN/m2

80mm厚钢筋混凝土结构层0.08×25=2KN/m2

20mm厚板底抹灰0.02×17=0.34KN/m2

水管电线等设备0.5KN/m2

合计5.16KN/m2

永久荷载设计值g=1.2×5.16=6.19KN/m2

可变荷载设计值q=1.4×0.5=0.7KN/m2

g+q=6.89KN/m2

Ⅱ正截面内力计算及配筋

计算跨度：

板两端与梁固结与墙搁置视为铰接

边跨：

L0=Ln+a/2=2.3+0.12/2=2.36＞Ln+h/2=2.34m取L0=2.34m

中间跨：

L0=Ln=2.5-0.2=2.3m

b=1000mmh=80mmh0=80-20=60mm

ξb=0.614ρmin=0.45ft/fy=0.3%xb=ξbh=49mm

Asmin=ρminbh=245mm2

截面内力及配筋计算，见表1表1

截面

边跨跨中

离端第二支座

中间支座

中间跨跨中

αm

1/11

-1/11

（-1/14）×0.8

（1/16）×0.8

M（KN*m）

3.31

-3.31

-2.08

1.82

X（mm）

3.99

-3.99

-2.48

2.16

As（mm2）

272

272

169

147

ρ（10-3）

3.4

3.4

2.11

1.84

选配

Φ6@100

Φ6@100

Φ6@100

Φ6@100

实际As

283

283

283

283

以上xAs由下式计算

M=α1fcbx（h0-x/2）α1fcbx=fyAs

求得

构造配筋：

1沿板长方向Φ6@200

2板中垂直于主梁的构造筋Φ8@200，伸出主梁边缘2500/4=625取为650mm

3嵌固于承重墙内板上部Φ8@200，角板伸出长650mm其余400mm

楼板配筋图

2.2.4次梁设计

Ⅰ荷载

1永久荷载设计值

由板传来6.19×2.5=15.48KN/m

次梁自重1.2×25×0.2×（0.4-0.08）=1.92KN/m

20mm梁侧及板底抹灰

1.2×17×0.02×（0.4-0.08）+1.21.2×17×0.02×0.24=0.23KN/m

合计g=17.63KN/m

2可变荷载设计值

由板传来q=0.7×2.5=1.75KN/m

g+q=19.38KN/m

Ⅱ正截面抗弯承载力及配筋

1计算跨度：

次梁与主梁整浇，一侧搁置于墙上

边跨：

L0=Ln+a/2=5.75+0.12/2=5.81＞1.025Ln=5.89m

取L0=5.81m

中间跨：

L0=Ln=6-0.25=5.75m

b=200mmh=400mm

h0=400-35=365mmξb=0.518

ρmin=0.45ft/fy=0.18%＜0.2%

取ρmin=0.2%

Asmin=ρminbh0=146mm2

2截面选取

支座处选择矩形截面设计，边跨及中间跨跨中等处采用T形截面计算

≤L0/3=1920mm

≤b+Sn=2500mm

/h0=0.22＞0.1

故可采用

=1920mm

正截面计算汇总表表2

截面

边跨跨中

离端第二支座

中跨跨中

αm

1/11

-1/11

1/16

M（KN*m）

59.47

-59.47

40.89

*h0或b*h0

1920×365

200×365

1920×365

X（mm）

5.98

62.28

4.10

As（mm2）

456

495

313

选配

218

218

216

实际As

509

509

402

Ⅲ斜截面受剪承载力及箍筋计算

1hω=h0-hf=285mm

hω/b＜4故v=0.25βcfcbh0=0.25×1.0×14.3×200×365=261KN

ρsvmin=0.24ft/fy=0.00163

斜截面抗剪承载力计算及配筋

截面

端支座内侧

离端第二支座内侧

离端第二支座外侧

αv

0.45

0.60

0.55

V（KN）

50.67

67.56

61.29

Asv/s

-0.19

-0.052

-0.11

选配

Φ6@200

Φ6@200

Φ6@200

实际Asv/s

0.283

0.283

0.283

计算结果表明只需要构造配筋且满足最小配筋率

次梁配筋图

2.2.5主梁设计（弹性方法）

Ⅰ荷载

永久荷载设计值

由次梁传来17.63×6=105.78KN

主梁自重1.2×25×0.25×（0.6-0.08）×2.5×2=9.75KN

梁侧及底部抹灰

1.2×17×0.02×（0.6-0.08）×2.5×2＋1.2×17×0.02×25×（0.25+0.04）=1.36KN

g=116.89KN

可变荷载设计值q=1.75×6=10.5KN

合计g+q=127.39KN

Ⅱ内力计算

梁与柱整浇，计算跨度取柱中距

边跨：

L0=Ln+a/2+b/2=4.86m

中间跨：

L0=Ln=5.0m

计算简图（取活载在2、3跨布置）

Ⅲ正截面受弯承载力及配筋

其中边跨以及边跨中宜取T形截面计算，支座处宜取矩形截面计算。

/h0＞0.1

≤L0/3=1670mm

≤b+Sn＞1670mm

ho=h-as=565mm

故可采用

=1920mm

又Mu=fc

（ho-

）=14.3×1670×80×（565-80/2）=1003KN·m

Mu远远大于前面以求得的弯矩值，故可以按第一类T形截面计算

下面计算活载在不同跨布置下的剪力，弯矩

2、3跨布置表3

截面

恒载系数

弯矩大小

活载系数

弯矩大小

总弯矩

M1

0.169

96.01

96.01

M2

0.116

67.80

0.142

7.46

75.25

M3

0.116

67.80

0.142

7.46

75.25

M4

0.169

98.77

0.00

98.77

MB

-0.161

-94.10

-0.054

-2.84

-96.93

MC

-0.107

-62.54

-0.161

-8.45

-70.99

MD

-0.161

-94.10

-0.054

-2.84

-96.93

VA

0.339

39.63

0.054

0.57

40.19

VBL

-0.661

-77.26

-0.054

-0.57

-77.83

VBR

0.554

64.76

0.393

4.13

68.88

VCL

-0.446

-52.13

-0.607

-6.37

-58.51

VCR

0.446

52.13

0.607

6.37

58.51

VDL

-0.554

-64.76

-0.393

-4.13

-68.88

VDR

0.661

77.26

0.054

0.57

77.83

VE

-0.339

-39.63

-0.054

-0.57

-40.19

1、2、4跨布置表4

截面

恒载系数

弯矩大小

活载系数

弯矩大小

总弯矩

M1

0.169

96.01

0.159

8.11

104.12

M2

0.116

67.80

0.143

7.51

75.30

M3

0.116

67.80

0.00

67.80

M4

0.169

98.77

0.206

10.82

109.59

MB

-0.161

-94.10

-0.181

-9.50

-103.60

MC

-0.107

-62.54

-0.027

-1.42

-63.95

MD

-0.161

-94.10

-0.087

-4.57

-98.66

VA

0.339

39.63

0.319

3.35

42.98

VBL

-0.661

-77.26

-0.681

-7.15

-84.41

VBR

0.554

64.76

0.654

6.87

71.62

VCL

-0.446

-52.13

-0.346

-3.63

-55.77

VCR

0.446

52.13

-0.06

-0.63

51.50

VDL

-0.554

-64.76

-0.06

-0.63

-65.39

VDR

0.661

77.26

0.587

6.16

83.43

VE

-0.339

-39.63

-0.413

-4.34

-43.96

活载1、3跨布置表5

截面

恒载系数

弯矩大小

活载系数

弯矩大小

总弯矩

M1

0.169

96.01

0.21

10.72

106.72

M2

0.116

67.80

0.00

67.80

M3

0.116

67.80

0.183

9.61

77.40

M4

0.169

98.77

0.00

98.77

MB

-0.161

-94.10

-0.08

-4.20

-98.30

MC

-0.107

-62.54

-0.054

-2.84

-65.37

MD

-0.161

-94.10

-0.08

-4.20

-98.30

VA

0.339

39.63

0.42

4.41

44.04

VBL

-0.661

-77.26

-0.58

-6.09

-83.35

VBR

0.554

64.76

0.027

0.28

65.04

VCL

-0.446

-52.13

0.027

0.28

-51.85

VCR

0.446

52.13

0.473

4.97

57.10

VDL

-0.554

-64.76

-0.527

-5.53

-70.29

VDR

0.661

77.26

0.08

0.84

78.10

VE

-0.339

-39.63

0.08

0.84

-38.79

活载2、4跨布置表6

截面

恒载系数

弯矩大小

活载系数

弯矩大小

总弯矩

M1

0.169

96.01

96.01

M2

0.116

67.80

0.183

9.61

77.40

M3

0.116

67.80

0.00

67.80

M4

0.169

96.01

0.21

10.72

106.73

MB

-0.161

-94.10

-0.08

-4.20

-98.30

MC

-0.107

-62.54

-0.054

-2.84

-65.37

MD

-0.161

-94.10

-0.08

-4.20

-98.30

VA

0.339

39.63

0.08

0.84

40.47

VBL

-0.661

-77.26

0.08

0.84

-76.42

VBR

0.554

64.76

-0.527

-5.53

59.22

VCL

-0.446

-52.13

0.473

4.97

-47.17

VCR

0.446

52.13

0.027

0.28

52.42

VDL

-0.554

-64.76

0.027

0.28

-64.47

VDR

0.661

77.26

-0.58

-6.09

71.17

VE

-0.339

-39.63

0.42

4.41

-35.22

正截面受弯承载力及配筋表表7

截面

边跨跨中

离端第二支座

中跨跨中

中间支座

M（KN·m）

106.72

89.28

77.4

59.29

*h0或b*h0

1670×565

250×565

1670×565

250×565

X（mm）

7.97

53.86

5.77

36.3

As（mm2）

529

535

383

361

选配

216+214

216+214

216

216

实际As

555

555

402

402

Ⅳ斜截面承载力及配筋

h/b＜4故v≤0.25βcfcbh0=0.25×14.3×250×565=505KN截面满足要求

又由0.7ftbh0=0.7×1.43×250×565=141.4KN＞v知

截面只需要按构造要求配置箍筋即可选配Φ6@200

Ⅴ集中荷载处附加箍筋

Asv=p/fyv=127.39×1000/210=607mm2

故可在次梁两侧布置Φ8双肢箍4道

Asv=16×50.3＝805mm2＞631mm2

满足承载力要求

主梁图

2.2.6楼盖设计（略）

2.2.7钢筋混凝土板式楼梯设计

Ⅰ材料选用

混凝土C30

钢筋：

梁中受力HRB400,其余HPB235

Ⅱ尺寸选择

如下图

1斜板水平计算跨度L0=2970mm斜向计算跨度为L1=3492mm

2板厚t=（1/25~1/35）L1=99.8~139.7mm取t=120mm

3平台梁计算跨度L=（2600-240）×1.05=2480mm截面高度

h≥L/12=206.7mm按构造要求可取h=350mmb=150mm

4平台板计算跨度Lo1=（6000-2970-150×2）×1/2-120+40=1285mm

板厚t取为80mm

5楼梯踏步取b=270mmh=167mm倾斜角度α=arctan（167/270）=31.74º

满足b+2h=604∈（600620）

b+h=437＜450mm

Ⅲ斜板设计

1荷载

永久荷载设计值

200mm水泥砂浆面层1.2×0.02×20=0.48KN/m2

120mm钢筋混凝土板（水平向折算）1.2×0.12×25×cosα=4.24KN/m2

12级混凝土踏步1.2×0.167×0.27×0.5×11×25／2.97＝2.5KN/m2

20mm纸筋灰粉刷1.2×0.02×17=0.41KN/m2

g=7.63KN/m2

可变荷载设计值q=1.4×2.5=3.5KN/m2

合计g+q=11.3KN/m2

2正截面受弯承载力及配筋

计算跨度L0=2970mmL1=3492mm

h0=120-20=100mmb=1000mm

跨中最大弯矩Mmax=1/10（g+q）

=0.1×11.13×2.972=9.82KN·m

αs=0.0687γs=

=0.964

As=Mmax/γsfyh0=485mm2选配Φ10@150实际As=523mm2

Ⅳ平台板设计

1荷载

永久荷载设计值

20mm水泥砂浆面层1.2×0.02×20=0.48KN/m2

80mm钢筋混凝土板1.2×0.08×25=2.4KN/m2

20mm纸筋灰粉刷1.2×0.02×17=0.41KN/m2

g=3.29KN/m2

可变荷载设计值q=1.4×2.5＝3.5KN/m2

g+q=6.79KN/m2

2正截面受弯承载力及配筋

计算跨度Lo1=1285mmb=1000mmh0=80-20=60mm

Mmax=1/8（g+q）

=1.40KN·m

αs=M/fcb

=0.027

γs=

=0.986

As=Mmax/γsfyh0=113mm2选配Φ6@150实际As=188mm2

Ⅴ平台梁设计

1荷载

由板传来1/2×（11.13×2.97+6.79×1.285）=20.9KN/m

梁自重1.2×0.15×0.35×25=1.58KN/m

梁侧抹灰（仅一面）1.2×0.02×（0.35-0.08）×17=0.11KN/m

合计22.59KN/m

2正截面受弯承载力及配筋

截面尺寸及计算简图

Mmax=1/8（g+q）L2=17.37KN·mh0=350-35=315mm

αs=M/fcb

=0.082

γs=

=0.957

As=Mmax/γsfyh0=160mm2

选配212实际As=226mm2

3斜截面抗剪承载力及配筋

支座处Vmax=（g+q）L/2=28KN

ｈ／ｂ＜４　　　　0.25fcbh0=168.9KN＞Vmax截面满足要求

Asv/s=

=-0.23<0故只需按构造配筋

选配Φ6@200（Asv/s=0.283）

4构造配筋垂直受力筋方向，斜板内每踏步一根Φ6，平台板内Φ6@200

平台梁箍筋处设架立筋4Φ6距离为l0/4=742.5mm≈750mm,作负弯矩受力筋考虑距离为L01/4=320mm作负弯矩构造筋

楼梯布置图

2.2.8承重外墙验算

Ⅰ材料选用

砖MU20机制粘土砖

砂浆M7.5混合砂浆

Ⅱ荷载标准值

屋面恒载5.45KN/m2屋面活载0.5KN/m2

楼面恒载2.74KN/m2楼面活载5.5KN/m2

三层楼面活载5.5×1.0=5.5KN/m2

二层楼面活载5.5×0.85=4.68KN/m2

主梁自重

25×0.25×（0.6-0.08）+17×0.02×（0.6-0.08）×2=3.6KN/m

次梁自重

25×0.25×（0.4-0.08）+17×0.02×（0.4-0.08）×2=1.82KN/m

Ⅲ静力计算方案

根据楼（屋）面类别及横墙间距（s=20m＜32m）该房屋采用刚性方案

由于层高不超过4.0m，总高12.0m不超过24m，在基本风压0.55KN/m2下不考虑风荷载作用。

Ⅳ纵墙验算

1计算单元及截面性质

An=370×2600×+370×740=1235800mm2

Y1=（2600×370×185+740×370×555）/An=26mm

Y2=370+370-267=473mm

IA=1/12×2600×370³+2600×370×（267-185）²+1/12×740×370³+740×370×（473-185）²=4.327×1010

iA=

=187mmhT=3.5iA=655mm

2验算高厚比

1窗间墙[β]=26H0=4.0mμ1=1.0μ2=1.0-0.4×2.4/5=0.808

β=4000/655=6.1＜μ1μ2[β]=21满足要求

2壁柱间墙s=5000mm＞H=400mm

H0=0.4s+0.2H=2800mm

β=2800/370=7.57＜μ1μ2[β]=21

3纵墙控制截面的内力计算和承载力计算

⑴控制截面每层取两个控制截面，I-I截面为墙上部梁底下截面，该截面弯矩最大，Ⅱ-Ⅱ截面为墙下部梁底稍上截面，底层为基础面截面

（2）荷载设计值计算

a屋面传来（板+次梁）

组合11.2×（5.45×5×3+1.82×3）+1.4×0.5×5×3=115.15KN

组合21.35×（5.45×5×3+1.82×3）+1.4×0.7×0.5×5×3=125.08KN

b每层楼面传来集中荷载

三层楼面

组合11.2×（2.74×5×3+1.82×3）+1.3×5.5×5×3=163.12KN

组合21.35×（2.74×5×3+1.82×3）+1.3×0.7×5.5×5×3=137.9KN

二层楼面

组合11.2×（2.74×5×3+1.82×3）+1.3×4.68×5×3=147.13KN

组合21.35×（2.74×5×3+1.82×3）+1.3×0.7×4.68×5×3=126.7KN

c每层墙重

顶层500mm240女儿墙1.