1、毕业设计论文 任设计资料:(1) 工程地质条件: 地形地貌概述:拟建场地东高西低,场地绝对标高在317.5m320.3m之间。地下水情况:地下水位标高为309m,经对地下水质分析表明,地下水对一般建筑材料无侵蚀作用。土层情况:地质勘探报告指出:在该场地勘探深度内,第一层土为素填土;第二层为黄土,黄褐色,稍湿,硬性状态,针状孔隙发育,不具有湿陷性,厚度约在3m左右;第三层为古土壤,呈褐黄色,块状结构,稍湿,硬塑性状态,厚度在3m以上。土的物理力学性质从略。黄土层承载力特征值为130Kpa,古土壤层承载力特征值为150Kpa。不考虑土的液化,场地为II类场地土。(2) 气象资料: 该地区主导风向为
2、西南、西北风,基本风压为0.40,基本雪压0.30。(3) 地震设防烈度:8度。(4) 材料供应,施工能力均可保证。(5) 建筑设计图纸: 包括设计总说明、平面图、立面图、剖面图、主要构造节点详图及屋面、楼面、墙面做法等。(见附图)第3页毕业设计(论文)主要内容:(1) 墙体布置:结合建筑设计或已给定的平面图,进行墙体布置,确定采用承重方案,初拟各墙厚度。(2) 进行圈梁、构造柱的布置。(3) 进行结构平面布置。(4) 选择楼面板或屋面板,进行梁及现浇板的计算。(5) 墙体的强度验算。(6) 地基处理方案与基础设计。(7) 抗震验算,对有抗震设防要求的新型砌体结构房屋,在设计和构造上能满足相应
3、的规范要求。(8) 楼梯的建筑结构设计。(9) 雨篷和过梁配筋图。学生应交出的设计文件(论文):(1) 设计计算说明书。(2) 结构平面布置图(包括详细的剖面大样)。(3) 梁、现浇板尺寸及配筋图。(4) 楼梯结构配筋施工图。(5) 雨篷、过梁配筋图。 这里需要特别指出的是图纸的线性及尺寸标注必须规范,符合现行规范结构工程制图的要求,毕业设计图纸1号不少于8张。 第4页主要参考文献(资料):1 建筑结构可靠度设计统一标准 (GB500682001)。 北京:中国建筑工业出版社, 20012 建筑结构荷载规范(GB500092001)。 北京:中国建筑工业出版社,20023 建筑抗震设计规范(G
4、B500112001)。 北京:中国建筑工业出版社,20014 砌体结构设计规范(GB500032001)。 北京:中国建筑工业出版社,20025 混凝土结构设计规范(GB500102002)。 北京:中国建筑工业出版社,20026多层砖房设置钢筋混凝土构造柱抗震设计与施工规程(JGJ1382)。北京:中国建筑工业出版社,20027东南、天大、同济合编。混凝土结构。 北京:中国建筑工业出版社。20028施楚贤,砌体结构。北京:中国建筑工业出版社,20039王墨耕,配筋混凝土砌块砌体结构设计手册。 北京:中国建材工业出版社,200010郭继武,建筑抗震设计。北京:中国建筑工业出版社,200211
5、王成华,基础工程学。 天津:天津大学出版社,200312砼结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(03G101)北京:中国建筑工业出版社,2002其它结构设计教材及专业期刊专业班级 学生 要求设计(论文)工作起止日期 指导教师签字 日期 教研室主任审查签字 日期 系主任批准签字 日期 摘要砼砌块作为粘土砖的主要替代材料,在节土节能和环境保护方面有重大的社会效益。本设计即为混凝土小型配筋砌块砌体多层办公楼的设计.该设计主体采用配筋砌块砌体,楼梯,基础,屋(楼)面板等采用现浇钢筋混凝土.结构采用纵横墙综合承重结构,并采用构造柱与芯柱以及圈梁的相结合的构造措施.设计的主要内容有(1)结构布置(
6、2)墙体验算(3)抗震验算(4)构件设计.其中有板的设计,楼梯,雨篷,过梁的设计及基础的设计等.该设计是严格按照相关的规范完成的. 关键词: 混凝土空心砌块 构造柱 圈梁芯柱 AbstractThe concrete building block is a clay brick of cardinal supersede material, there is the social benefit of the significance in the knot soil economy energy and the environmental conservation.This design f
7、or the design that the concrete miniature goes together with the concrete reinforcing rode building block to carve the corpus multistory office.The said design master adoption goes together with the concrete reinforcing rode building block to carve corpus , stair way, ground wok, the house(building)
8、 facing slab etc. the adoption sprinkles steel concrete now.The structure adoption longitudinal direction transversal brattishing corpus synthesis accepts heavy structure, and adopt the structure performance that the structure stanchion combines together with the core stanchion and belt course, ring
9、 beam.The cardinal contents of the design have(1) the structure layout(2) brattishing experience to calculate(3) the anti - knock checking computation(4) structural member design.There are the knothole design, stair way, appentice, the design of the lintel and the design of the ground wok etc.s amon
10、g them.The said design follows relevant specification to terminate strictly. Keyword:Concrete hollow block Structural concrete column Ring beamCore column 目录摘要- 5 -Abstract- 6 -绪论- 9 -0.1 国内外砌块应用概况- 9 -0.2 砌块结构体系- 10 -0.3 砌块结构的优越性- 11 -设计总说明- 14 -第一章 结构方案的选择- 14 -1.1 主体结构设计方案- 14 -1.2 墙体方案及布置- 14 -1
11、.2.1 变形缝- 14 -1.2.2 墙体布置- 15 -1.3 构造措施- 15 -1.3.1 构造柱设置- 15 -1.3.2 圈梁设置- 15 -1.4 屋面(楼面)梁- 17 -第二章 墙体验算- 17 -2.1 荷载计算- 17 -2.1.1 屋面恒荷载标准值- 17 -2.1.2 屋面活荷载标准值- 17 -2.1.3 楼面恒荷载标准值- 17 -2.1.4 墙体自重标准值- 18 -2.1.5 楼面活荷载标准值- 18 -2.2 墙体高厚比验算- 18 -2.2.1 确定房屋的静力计算方案- 18 -2.2.2 外纵墙高厚比验算- 18 -2.2.3 横墙高厚比验算- 19 -
12、2.3 墙体的强度验算- 19 -2.3.1 纵墙的承载力计算- 19 -2.3.2 横墙的承载力计算- 30 -第三章 抗震验算- 33 -3.1 水平地震作用计算- 33 -3.1.1 各层重力代表值- 33 -3.1.2 抗震计算的计算简图- 33 -3.1.3 结构总水平地震作用标准值(8度设防)- 35 -3.1.4 求各层水平地震作用和地震剪力标准值- 35 -3.2 横墙截面承载力验算- 36 -3.3 纵墙截面抗震承载力验算- 38 -第四章 构件设计- 40 -4.1 板的设计- 40 -4.1.1 双向板设计- 40 -4.1.2 单向板设计- 42 -4.2 梁的设计-
13、44 -4.2.1 L-1和L-2的设计- 44 -4.2.2 L-3的设计- 47 -4.2.3 L-4的设计- 49 -4.3 过梁设计- 51 -4.3.1 1.8m窗上过梁- 51 -4.3.2 1.2m窗上过梁(截面尺寸采用hb=190200)- 52 -4.3.3 1.2m门上过梁(截面尺寸采用hb=190200)- 52 -4.3.4 楼梯间5.4m窗上过梁m(截面尺寸采用hb=190400)- 52 -4.4 雨篷设计(采用平衡式)- 53 -4.4.1 雨篷一- 53 -4.4.2 雨篷二- 54 -4.5 楼梯设计- 55 -4.5.1 楼梯一设计- 55 -4.5.2 楼
14、梯二设计- 58 -4.6 柱的计算- 61 -4.7 基础设计- 61 -4.7.1 横墙基础设计- 62 -4.7.2 纵墙基础设计- 62 -4.7.3 柱下独立基础- 62 -第五章 施工质量控制及检验- 63 -5.1 把好砌块进入工地关- 63 -5.2 改进砌筑工具和操作程序- 63 -5.3 操作技术要点- 64 -5.4 及时留出试件为检验墙体质量积累资料- 65 -参考文献- 66 -致谢错误!未定义书签。绪论砼砌块作为粘土砖的主要替代材料,在节土节能和环境保护方面的重大社会效益;砌块的建筑及装饰功能;砌块结构的体系的分类、应用范围,国内外砌块结构,特别是配筋砌块结构的发展
15、和成就;砌块建筑的优越性和技术经济分析;我国在发展砌块建筑配套材料、配套应用技术和配筋砌块结构体系系列标准的研究编制情况;砌块生产和配套产品的砌块产业链等,本文对我国砌块建筑的健康发展具有重要指导意义。 0.1 国内外砌块应用概况混凝土砌块属于非烧结性的块材。它是由胶凝材料、骨料按一定比例经机械成型、养护而成的块材。在材料组成上有以砂石作骨料的混凝土承重空心砌块;以浮石、火山渣、天然煤矸石为骨料的轻骨料混土砌块、保温砌块、装饰砌块、铺路混凝土砌块等。如以砌块的尺寸划分则有小型混凝土空心砌块,小型空心砌块又按厚度划分为190mm和290mm两大系列。而每种系列又包括标准砌块、辅助砌块等多种形式,
16、由此而组砌成各种各样的建筑物。可见把砌块叫作一种类似“魔方”的建筑材料或“万能型”的建筑材料并不过分。因为它为建筑师提供了建筑设计所需的最广泛的可能性和选择。砌块结构是在砖结构基础上发展起来,由混凝土取代粘土,它既保留了传统材料砖结构取材广泛、施工方便、造价低廉的特点,又具有强度高延性好的钢筋混凝土结构的特性,它是唯一融砌体和混凝土性能于一体的一种新型材料。国内外的实践,特别是美国的实践已经证明,砌块已成为一种最具竞争力的建筑材料之一。 混凝土被发明和应用之后,为拓宽传统建筑材料(烧结粘土砖)的应用范围研制出了混凝土空心砌块。自1897年美国建成第一幢砌块建筑以来,砌块结构已经历了近百年的发展
17、,至今已成为一个获得广泛应用、独具特色的完整的结构体系配筋混凝土砌块结构体系。配筋混凝土砌块结构体系也是始创于美国。美国在1933年加里福尼亚长滩大地震无筋砌体严重震害,之后推出了配筋混凝土砌块(配筋砌体)结构体系,建造了大量的多层和高层配筋砌体建筑,如1952年建成的26栋613层的美退伍军人医院,1966年在圣地亚哥建成的8层海纳雷旅馆(位于9度区)和洛杉矶19层公寓等。这些建筑大部分经历了强烈地震的考验。配筋砌块建筑表现了良好抗震性能。1990年5月在内华达州拉斯维加斯(7度区)建成了4栋28层配筋砌块旅馆。美国又是配筋砌块应用最广泛的国家,从60年代至今,已建立了完善的配筋砌体结构系列
18、标准,配筋砌体已成为与钢筋混凝土结构具有类似性能和应用范围的结构体系。 以中国为秘书处的国际标准化组织砌体结构委员会配筋砌体分委员会承担了配筋砌体结构设计与施工规范国际标准的起草工作。在总结美国、欧共体、中国和其它国家配筋砌体结构设计与施工技术的基础上完成了该标准的起草,为这种结构体系在世界范围内的推广应用提供了条件。 我国混凝土砌块结构的应用虽然也有30多年的历史,但由于国情和经济政策等方面的原因,应用水平较低(仅限于多层),应用范围较窄,各地发展不平衡,砌块的应用数量,在整个墙体材料总量中所占的比例不足10%。从国外砌块的发展和我国近来墙改方向看,砌块作为粘土砖的首选替代材料已成定局,人们
19、对砌块和砌块建筑的质量、功能和效益等方面将提出更高的要求。 据不完全统计,1996年全国砌块总产量约为2500万m3,各类砌块建筑约5000万m2,近十年混凝土砌块与砌块建筑的年递增都在20%左右,尤以大中城市推广迅速,以上海推广砌块建筑为例,1994年约50万m2,1995年约100万m2,1996年约150万m2。到1999年一季度累计完成砌块建筑450万m2。这些砌块建筑大多是中低层的,至于高层的配筋砌体建筑,也已进行了一些试点工程,如80年代广西建科院就设计和建成1011层砌块房屋,1997年建成的盘锦市国税局15层住宅楼,1998年建成的上海18层配筋砌块住宅。目前作为国家标准砌体结
20、构设计规范GBJ3-88重大修订内容配筋砌体部分的试点建筑还有北京首钢的18层砌块住宅、辽宁抚顺5栋16层砌块住宅等。各地已兴建或正兴建现代化的砌块生产联合企业从数量和规模上都是空前的,仅以东北地区初步统计,这个几年前很少用砼砌块的广大地区光引进的国外现代化砌块生产线就达10条之多,年生产能力可达5080万m3。以大庆为例,大庆油田从1976年引进美国砌块生产线起到1999年底,砌块产量和砌块建筑逐年大幅度巨增。如1997年的4栋砌块住宅、1998年44栋砌块住宅、1999年的88栋砌块住宅及2000年计划的100多栋住宅,连续几年累计上百万m2。辽河油田几年来建造了20多万m2的砌块建筑。特
21、别是大庆油田等骨干砌块企业从起初以承重砌块为主,到现在的多功能装饰砌块的产品结构。而利用国产砌块成型机的中少规模砌块厂近12年呈更强劲的发展势头,这为我国大面积推广高质量砌块建筑创造了条件。 但是和国外发达国家相比,我国砌块结构的发展尚处在初级阶段,尚有许多工作要做,如扩大砌块结构的应用范围,增加砌块的品种和功能,完善和建立砌块建筑结构的配套技术,标准等。0.2 砌块结构体系 根据配筋方式和受力情况,砌块结构分为以下两种:约束配筋砌块结构和均匀配筋砌块结构。0.2.1 约束配筋砌块结构 系指仅在砌块墙体的局部配置构造钢筋,如墙体的转角、丁字接头、十字接头和墙体较大洞口边缘设置竖向钢筋,并在这些
22、部位设置一定的拉接网片。构造钢筋顾名思义,仅为构造需要,无明确的配筋率要求,但规范规定这些部分的竖向钢筋宜为12,构造钢筋的主要作用是作为芯柱将建筑物的砌块墙体变为约束砌体构件,达到在水平地震作用下有足够的延性和变形能力,在大震作用下裂而不倒。约束砌体仅用于多层砌块结构,我国建筑抗震设计规范和混凝土小型空心砌块建筑技术规程规定,一般情况下,在6、7、8度分别允许层数为7、6、5层,当采取加强构造措施后,可在原允许层数增加一层,即允许层数为8、7、6层。统计表明,多层住宅房屋是居住建筑中数量最大的,约占80%90%,而多层砌块结构只需中等强度等级的材料:MU10 190厚砌块,M10砂浆和C20
23、注芯混凝土,墙体的平均注芯率25%。这类砌块完全可采用国产机械生产,其造价和多层粘土砖房相比具有一定的综合优势。 0.2.2 均匀配筋砌块结构 即通常说的配筋砌块,这种砌体和钢筋混土剪力墙一样,对水平和竖向配筋有最小含钢率要求,而且在受力模式上也类同于混凝土剪力墙结构,它是利用配筋剪力墙承受结构的竖向和水平作用,是结构的承重和抗侧力构件。配筋砌体的注芯率一般大于50%。由于砌体的强度高,延性好,和钢筋混凝土剪力墙性能十分类似,可用于大开间和高层建筑结构。如美国抗震规范规定,配筋砌体的适用范围同钢筋混凝土结构。我国的研究和计算表明,用配筋砌块砌体,可建造一定高度的既经济又安全的建筑结构。 对于配
24、筋砌体结构,由于荷载大和抗震要求,其墙体材料要比多层砌块结构需要较高的等级,即高强材料:MU10MU20或更高,190290厚的混凝土砌块,M1025砂浆,和C2035注芯混凝土,并宜按等强的原则,选取砌体的组成材料。 配筋砌体需要的高强材料,特别是高强混凝土砌块,则需要高质量高性能的砌块成型机械,据调查目前国产机的能力尚难生产高强砌块,为此我国一些大中城市已引进或正在引进国外砌块成型机械,这些成型机性能好,成型压力大,生产的砌块质量好,可满足各种强度等级的要求。生产高强砌块需要比较高档的原材料和较多的水泥,砌块造价比中强砌块要高一些,据辽河油田的价格,MU10,每块2.5元,高强度砌块每块3
25、.2元。0.3 砌块结构的优越性0.3.1 多层砌块建筑对比对象为粘土砖 和粘土砖相比,砌块建筑的最大优势在于其生产不毁坏耕地和能耗较低,符合国家技术发展政策。这是砌块结构得以发展的根本前提。 生产不用土,能耗低 粘土砖采用优质粘土烧结而成,经计算每万块粘土砖需取土毁田0.00070.01亩,每块小砖仅烧结需900kcal,混凝土砌块包括水泥、成型和蒸气养护的总耗能,折合成标准砖为429kcal,其能耗不足粘土砖的一半。 如以沈阳为例,现有粘土砖厂322个,年产约20亿块粘土砖,每年仅烧砖能耗约30万吨标准煤,毁田1480亩。如由砌块取代粘土砖,每年可省15万吨标煤,省田1480亩。据资料,北
26、京市1996年生产粘土砖62亿块,全国有上千亿块粘土砖,年毁田达10万余亩。 自重轻、有利于地基处理和抗震 混凝土砌块标准块尺寸为390190190,空心率46%,重18kg,相当9.6块标准砖,砌块墙体自重比240和370粘土砖墙分别减轻30%和50%,不仅减轻了基础的负载,易于地基处理,减少了施工中的材料运输量,也增大了结构的地震可靠度。 施工速度快 由于砌筑1m2的小砌块墙需标准块12.5块,而1m2240厚砖墙需用128块砖,工人砌筑同面积的小砌块墙时弯腰取块挂灰的次数将可减少90%,不仅降低了砌筑的劳动强度,而且可提高砌筑速度30%100%。 节省砂浆 小型砌块的砌筑工作量小,砂浆用
27、量也少。每平方米190厚小型砌块墙 的砂浆用量,仅为粘土砖的20%30%,即可节省砌筑砂浆70%以上。另外由于小型砌块外型比粘土砖做得更规整,外型尺寸误差更小,墙面抹灰可减薄或作成清水墙,简化了抹面工序,使墙面抹灰厚度也较粘砖墙减少25%以上,也使墙的重量有所减轻。 增加使用面积 小型砌块,对多层及中高层房屋均可采用190厚墙,在同等建筑面积条件下,可增加有效使用面积3%5%。 关于多层砌块建筑实例经济分析 如何客观和较为确切地评价砌块建筑的造价,是一项比较复杂和带有很强政策性的问题,现只能选择已有砌块建筑进行分析。总的说来,因地域、气候的差异较大,造价差异会有一定出入。下面列出一些砌块工程的
28、造价分析数据。 山东建科院6层砌块试点住宅,建筑面积3560 m2,所有承重围护墙为190厚混凝土小砌块,与相同平面的砖混结构房屋进行了详细的技术经济分析,其结论是:砌块房屋比砖混房屋增加使用面积4%,节省造价50312元,相当砖混建筑工程直接费的4.5%,每平方米建筑面积节省14元。 上海真南小区6层砌块住宅的经济分析结果是:因砌块较轻基础费用每平方米建筑造价下降6.86元,墙体砌筑费下降19.11%,节省水泥36.04%,减少建筑面积0.8%,增加使用面积221.76m2,为粘土砖使用面积的105.85%,每平米建筑造价可降低20.85元,下降幅度为3.55%。 辽宁省本溪810层混凝土小
29、砌块住宅,建于1988年,约计12万m2,外墙采用290.3排孔煤矸石混凝土小砌块,内墙采用190普通混凝土砌块。该砌块住宅与相同层数的框架结构相比,每平方米造价低60元,施工速度快一倍,与砖混结构相比每个双室房增加使用面积3 m2,施工速度快50%。 盘锦市兴隆台开发区4层办公楼 ,建筑面积3008 m2,原为砖混(内墙240,外墙370)后改为混凝土小砌块墙 ,内外墙均为190厚混凝土砌块,外墙另加120加气混凝土外保温层,该工程总结的结论是:砌块建筑造价较砖混结构略高,约为12元/ m2,砌块结构较砖混结构增加使用面积51.44 m2,相当总建筑面积的102.5%,结构自重减轻较多,对软
30、土地基处理很有利,施工速度提高1.3倍。 大庆油田96-1型北入口单元6层混凝土小砌块节能住宅,原为砖混结构标准住宅,后由中国建筑东北设计研究院设计改为砌块节能住宅,作为试点工程,单体建筑面积4287.84m2,共建4栋计17151.36m2,按节能50%考虑,外墙采用190混凝土砌块,80厚聚苯和90厚混凝土饰面砌块夹芯墙,内承重均为190厚砌块,据该工程的概算指标,较砖混节能型住宅增加使用面积4.4%,造价高出39.5元/ m2。 根据上述的几个砌块房屋的经济分析可知,砌块结构房屋的经济与否主要取决粘土砖与混凝土砌块的价差,而这个价差是因地域不同而不同。当粘土砖与砌块的价差小,即粘土砖的价
31、格较高时,如上海等大城市,其工程造价分析的结论是砌块建筑比砖混结构便宜,当粘土砖与砌块的差价较大,即粘土砖价格较低,或低得多时,其工程造价分析的结论必然是砌块建筑高于砖混建筑。 0.3.2 高层配筋砌块建筑对比对象为钢筋混凝土 我国的试点工程和国外资料综合分析表明,配筋砌体结构,比同样规模混凝土结构,可降低工程造价10%20%,三材用量(钢材、水泥、木材)减少30%50%,施工周期缩短1/4以上。另外配筋砌体还具有明显的环境效益等。为什么配筋砌块结构有如此显著的经济效益呢? 配筋砌体实际上是预制装配整体式剪力墙混凝土结构,空心混凝土砌块用砂浆砌筑,按要求设置水平和竖向钢筋,用注芯混凝土将其粘结
32、成整体,墙体的施工不需模板和大型吊装机具,施工程序少。 配筋砌体结构的构造含钢率较钢筋混凝土低得多,约为钢筋混凝土剪力墙的50%。而一般剪力墙结构多为构造配筋,仅这一项就可节省近50%的钢筋用量。 这是因为钢筋混凝土剪力墙的最小含钢率,除延性要求外,主要考虑在塑性状态浇注,为限制在水化过程中产生显著收缩的需要;而当砌体施工时,作为主要部分的砌体块体,尺寸稳定,仅在砌体中加入了塑性的砂浆和注芯混凝土,因此砌体墙可收缩的材料要比混凝土墙少得多,配筋砌体结构的最小配筋率同样考虑了结构延性要求。 配筋砌体中存在着许多竖向灰缝,类似在钢筋混凝土剪力墙中设置数条竖向缝,增加了结构的变形和耗能能力,因而是一
33、种又刚又柔的良好抗震建筑材料。 中国建筑东北设计研究院,在对配筋砌体结构系统研究的基础上,于1996年初为辽宁省盘锦市国税局设计了一栋15层配筋混凝土砌块住宅试点工程。该工程地处类场地土,7度设防,基础为复打沉管灌注桩构造底板基础,无地下室,标准层建筑面积为500m2,总建筑面积为7000 m2,房屋层高3m,建筑物总高46m,墙体除电梯井部分墙体采用C20混凝土外,其余承重墙均用190厚配筋砌块,墙体材料强度等级从下至上依次为:12层为全注芯混凝土砌体,采用MU20砌块,M20砂浆,C30注芯混凝土;38层为部分注混凝土砌体,采用MU15砌块,M15砂浆,C25注芯混凝土;915层为部分注混
34、凝土砌体,采用MU10砌块,M10砂浆,C20注芯混凝土,墙体的水平和垂直方向的配筋率均为0.1%,房屋的楼屋盖均为C20混凝土。由于本工程和混凝土剪力墙结构不同之处仅为墙体,故在技术经济分析时专门就墙体进行了比较,其结果是:墙体用钢量9.50kg/ m2,相当混凝土剪力墙用钢量的53%,墙体用钢量节省100吨,折合每平方米建筑面积14.28kg,土建造价降低18%,节约110万元,施工周期快,平均每层5天,砌筑比粘土砖快1倍,取得了较好的技术经济效果。 综合国内配筋砌块试点工程造价分析也表明,配筋砌块剪力墙比砼框架剪力墙结构有显著的经济优势。配筋砌块试点工程与砼框架力墙结构经济比较表 试点材
35、料及费用 广西11层试点建筑 辽宁省盘锦15层试点建筑 上海18层试点建筑 钢材节省 38% 28% 42% 造价节省 18% 25% 7.4% 设计总说明1、设计题目太原市某机关办公楼设计(配筋砌块砌体多层办公楼设计)2、设计任务(1)结构方案的选择(2)结构验算(3)抗震验算(4)基本构件设计(5)地基处理方案与基础设计3、工程概况(1)建筑名称: 太原市某机关办公楼(2)建设单位: 太原市某机关(3)建筑基底面积:733.12(4)总建筑面积:4398.12(5)总高度: 20.85 层 高: 3.6(地下室2.2)(6)建筑耐久年限为50年,安全等级为二级,抗震设防分类为丙类。(7)主
36、要结构类型: 配筋砌块砌体(8)砌块强度等级为MU15,砂浆强度等级为Mb7.5(地下室砂浆砂浆强度等级为Mb10)第一章 结构方案的选择1.1 主体结构设计方案该建筑物层数为五层,总高度为20.85m,层高3.6m,房屋的高宽比为20.85/14.8=1.462(见混凝土小型空心砌块建筑技术规程),体型简单,室内要求空间小,多为小办公室,横墙较多,所以采用配筋砌块砌体结构。能符合规范要求。1.2 墙体方案及布置1.2.1 变形缝该建筑物的总长度61.59m 60m,综合考虑可不设伸缩缝.工程地质资料表明,场地土质比较均匀,邻近无建筑物,没有较大差异的荷载等,可不设沉降缝.1.2.2 墙体布置
37、采用纵横墙承重方案,增加结构的纵横向刚度。纵横墙布置较为均匀对称,平面上前后左右拉通;竖向上连续对齐,减少偏心;同一轴线上窗间墙都比较均匀.横墙的最大间距为13.8m,房屋的局部尺寸均符合抗震要求.个别不满足要求的局部尺寸,可设置构造柱和芯柱。墙厚拟为内外纵横墙承重部分均为190,外墙加保温层。1.3 构造措施1.3.1 构造柱设置构造柱的设置见图。此房屋为五层,设防烈度为八度,采用构造柱和芯柱相结合的方案。构造柱设置部位在外墙四角,楼电梯间四角;错层部位横墙与外纵墙交接处,大房间内外墙交接处,内墙(轴线)与外墙交接处。构造柱截面尺寸有以下四种:GZ1(400400)、GZ2(300300)、
38、GZ3(190190)、GZ1(300190)。其细部见大图。构造柱纵向钢筋采用14,箍筋采用6,箍筋间距为200,在柱上下端适当加密, 间距为100。构造柱与砌块墙连接处应设置马牙槎,其相邻孔洞应填实并设插筋,沿墙高每隔600应设置4焊接钢筋网片,每边深入墙内不小于1m,网片细部见详图。芯柱设置部位在内纵墙与横墙交接处,及洞口两侧。为提高墙体抗震受剪承载力,在墙体内应均匀布置芯柱,其间距不大于1.2m。,且与构造柱相邻的小砌块孔洞应填实。在楼梯间平台梁支承处也设置芯柱。灌孔采用Cb25细石混凝土。地下室墙体均用Cb25细石混凝土灌实。底层四层每个芯柱的插筋采用116, 五、六层每个芯柱的插筋
39、采用114。1.3.2 圈梁设置在砌体结构房屋中,沿外墙四周及内墙水平方向设置连续封闭的现浇钢筋混凝土梁,称为圈梁。圈梁与构造柱协同作用,可提高结构的整体刚度,增强稳定性,还可以有效的消除或减弱由于地震或其他因素引起的地基不均匀沉降对房屋的破坏。圈梁的数量:各层、层面、基础上面均设置圈梁。横墙圈梁设在板底,纵墙圈梁下表面与横墙圈梁底平面齐平,上表面与板面齐平或与横墙梁表面齐平。当圈梁遇窗洞口时,可兼过梁,但需另设置过梁所需要的钢筋。圈梁截面为300190。纵向钢筋为,箍进间距为,混凝土强度为C25。 图1 承重墙体结构平面布置图1.4 屋面(楼面)梁h= (1/121/8)l=(1/121/8
40、)5400=450675 取h=500b= (1/31/2)h=(1/31/2)500=150340 取b=200第二章 墙体验算2.1 荷载计算2.1.1 屋面恒荷载标准值两毡三油绿豆砂防水层: 0.35KN/20厚1:3水泥砂浆找平层: 0.0220=0.4 KN/1:6水泥焦渣找2%坡,最薄处30厚, 振捣密实表面抹光 0.0314=0.52 KN/80厚聚苯板保温层 0.080.5=0.04 KN/20厚1:3水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 KN/100厚钢筋混凝土现浇楼板 0.125=2.5 KN/顶棚:5厚1:2.5水泥砂浆罩面 0.00520=0.1 KN/5厚1:3 水泥
41、砂浆打底 0.00520=0.1 KN/ =4.41 KN/屋面梁自重: 250.20.5=2.5 KN/2.1.2 屋面活荷载标准值上人屋面的活荷载标准值 2.0 KN/积雪活荷载 0.3 KN/2.1.3 楼面恒荷载标准值1218厚1:2.5水泥磨石楼面磨光打蜡素水泥浆结合层一道 0.65 KN/20厚1:3水泥砂浆找平层,上卧分格条 0.0220=0.4 KN/40厚C20细石混凝土垫层(后浇层) 0.0424=0.96 KN/100厚钢筋混凝土楼板 0.125=2.5 KN/顶棚:5厚1:2.5水泥砂浆罩面 0.00520=0.1 KN/ 5厚1:3 水泥砂浆打底 0.00520=0.
42、1 KN/=4.71 KN/ 楼面梁自重: 250.20.5=2.5 KN/2.1.4 墙体自重标准值190厚墙体自重 0.1911.820.36=2.96 KN/(按墙面记)铝合金玻璃窗自重 0.4 KN/(按墙面记)2.1.5 楼面活荷载标准值根据建筑结构荷载规范(GB500092001),教室、试验室、办公楼的楼面活荷载标准值为2.0 KN/。此外,按荷载规范,设计房屋墙和基础时,楼面活荷载标准值采用与其楼面梁相同的折减系数,而楼面梁的从属面积为5.43.4=18.3650,因此楼面活荷载不必折减。该房屋所在地区的基本风压为0.4 KN/。2.2 墙体高厚比验算图二 外纵墙剖面2.2.1 确定房屋的静力计算方案最大横墙间距s=3.626.6=13.8m,屋盖、楼盖类别属于第一类。查表得:s2H=7.2m查表43,H0=1.0H=3.6,考虑窗洞的影响,2=10.41.8/3.4=0.790.7=H0/h=3.6/0.19=18.95 c=1bc/l=11.00.19/3.4=1.06,=18.9512c=10.791.0626=21.77 符合要求2.2.3 横墙高厚比验算横墙厚度为