房屋结构设计
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2023年3月16日发(作者：戊戌变法教案)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：W
0
=0.3KN/m2
基本雪压值：S
0
=0
2、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/m2
3、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/m2
②楼面可变荷载：走廊、楼梯、厕所2.5KN/m2，其余房间内可变荷载1.5
KN/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25
KN/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240mm
④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/m2
15mm厚砼找平层0.015×23=0.345KN/m2
15mm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YKB30063和1块YKB30093
（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/m2
h=（1/18~1/8）×6000=333~750mm，取h=600mm
b=（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/m2
2
01
bhf
M
c
s
=
2
6
4152006.90.1
109.57
=0.181
550.020.0211
bs
9.05.01
s
2
6
0
533
4159.0300
109.57
mm
hf
M
A
sy
s
取216+114，As=555.9mm2
425.2
200
415
b
h
w
KNVKNbhf
cc
23.442.1994152006.9125.025.0
max0
KNVKNbhf
t
23.4491.634152001.17.07.0
max0
抗剪承载力满足要求，按构造配置箍筋，选用Φ8@300。
∵
mmmmh
w
450450，∴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/m2
15mm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YKB30095和1块YKB30065
（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/m2
2
01
bhf
M
c
s
=
2
6
4152006.90.1
1089.75
=0.23
550.0265.0211
bs
8675.05.01
s
2
6
0
703
4159.0300
1089.75
mm
hf
M
A
sy
s
取116+218，As=701.1mm2
425.2
200
415
b
h
w
KNVKNbhf
cc
21.562.1994152006.9125.025.0
max0
KNVKNbhf
t
21.5691.634152001.17.07.0
max0
抗剪承载力满足要求，按构造配置箍筋，选用Φ8@300。
∵
mmmmh
w
450450
，∴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/m2
①女儿墙自重
标准值0.5×3×5.24=7.68KN
设计值1.2×7.68=9.43KN
②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=9.43KN
③每层墙体自重（窗口在尺寸为1750mm×2100mm）
标准值（3×3.61.75×1.8）×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
∵H H 0 =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 =10.4· s b s=10.4× 3 75.1 =0.77 外纵墙设有带壁柱， T h=477mm c =1+ l c b =1+1.5× 3 49.0 =1.245 当砂浆强度等级为M5时，墙的允许高厚比[ ]=24 = h 0 H = 477 3620 =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H 得： 0 H=0.4s+0.2H=0.4×5.4+0.2×4.55=3.07m 3.2724136.10.10.1][44.6 477 3070 21 0 ch H ，满足要求。 （三）外纵墙承载力验算： 取如图所示上端ⅠⅠ、下端ⅡⅡ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 mmmm f h a4902.173 5.1 450 ·1010 0 底层楼盖竖向荷载作用于墙上端截面ⅠⅠ的偏心矩 mma h e1762.1734.0 2 490 4.0 200 由风载引起截面ⅠⅠ的弯矩值 M=mKN qH ·10.1 12 55.4)125.23.0( 12 22 由上层竖向偏心荷载引起底层墙截面ⅠⅠ的弯矩设计值 M=37.68×0.176=6.63KN·m 则，截面ⅠⅠ的弯矩设计值 M=1.10×1.4+6.63=8.17KN·m 底层墙上端截面ⅠⅠ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ⅡⅡ处的轴力设计值 296.6+1.2×56.28=364.14KN ②承载力验算 ⑴墙上端截面ⅠⅠ m N M e0275.0 6.296 17.8 056.0 49.0 0275.0 h e ,54.9 477.0 55.4 H 0 T h 查表11111得,=0.76 KNKNfA a 6.2968.478N1042.050.10.176.06 ，满足要求。 ⑵墙下端截面ⅡⅡ 荷载设计值引起的偏心矩0 N M e 查表11111得,=0.88 KNKNfA a 14.3644.554N1042.050.10.188.06 ，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/2mm mm f h a2.173 5.1 450 ·1010 0 baA l · 0 =173.2×200=346402mm 0 A1681002mm 0.269.11·35.010 l A A 墙体的上部荷载设计值N=296.6KN 22 0 /70.0/ 25 296600 mmNmmN KNNAN l 25.243464070.0 00 由于385.40 l A A ，所以0， KNN l 84.18 2 68.37 KNNKNfA ll 84.1847.61N5.13464069.17.0 ，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/m2 15mm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/m2 ②板水平计算跨度ml n 3.3，弯矩设计值mKNPlM n ·44.123.342.111.0 10 1 2， 板的有效高度 mmh10020120 0 ，则 2 01 bhf M c s = 2 6 10010006.90.1 1044.12 =0.130，140.0211 s ， 93.05.01 s ，2 6 0 637 10093.0210 1044.12 mm hf M A sy s 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/m2 70厚混凝土板自重0.7×25=1.75KN/m2 15mm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/m2 ②截面设计 板的有效厚度mmh502070，计算跨度 ml n 76.12/12.02/2.08.1， 弯矩设计值mKNPlM n ·10.276.179.61.0 10 1 2 2 01 bhf M c s = 2 6 5010006.90.1 101.2 =0.088，092.0211 s ， 954.05.01 s ，2 6 0 210 50954.0210 101.2 mm hf M A sy s 选用Φ8/6@200，As=218mm2。 3、平台梁设计 设平台梁的尺寸为200mm×350mm ①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mll n 213.3)24.03.3(05.105.1 0 ， 弯矩设计值 mKNPlM·67.34213.387.26125.0 8 1 2 0 ， 剪力设计值KNPlV n 17.43 2 1 。 截面按倒L形计算，mmhbb ff 5507052005'，梁的有效高度 mmh31535350 0 ，经判别截面属于第一类T形截面。 2 01 bhf M c s = 2 6 3155506.90.1 1067.34 =0.067，069.0211 s ， 966.05.01 s ，2 6 0 380 315966.0210 1067.34 mm hf M A sy s 选用2Φ16，As=402mm2。 KNVKNbhf t 17.4351.483152001.17.07.0 max0 箍筋按构造配置，选用Φ6@200。