课程设计计算书
工程名称：五层普通粘土砖住宅楼
班级：
姓名：
学号：
二零一一年五月
1.结构布置………………………………………………（3）
2.荷载计算………………………………………………（4）
3.内力及承载力计算……………………………………（6）
4.结构抗震验算…………………………………………（8）
5.基础设计………………………………………………（11）
6.楼板配筋………………………………………………（12）
7挑梁设计………………………………………………（14）
8.过梁设计………………………………………………（16）
9.楼梯设计………………………………………………（17）
砌体结构设计计算书
1.结构布置
根据建筑物的功能,结构布置选择以橫墙承重方案为主，楼板以及屋面板为100厚的现浇钢筋混凝土板，5层层高为3米,其余各层层高均为2.8m，墙体选择MU10的24墙,1,2层Mb7.5专用砂浆砌筑,3,4,5层采用Mb5专用砂浆砌筑,施工等级 B级,7度设防烈度。结构布置图如下。
结构布置图
1.1构造柱布置
按《建筑抗震设计规范》GB50011—2001规定，对于7度设防无五层砌体结构，在外墙四角，楼梯间四角，较大洞口两侧，大房间内外墙交接处，各内墙与外墙交接处设置构造柱。构造柱截面采用，纵向钢筋采用414，箍筋为6@200,同时为了提高构造柱对墙体斜裂缝的约束作用,在构造柱两端400-500的范围内箍筋适当加密。
1.2圈梁的布置
按《建筑抗震设计规范》GB50011—2001规定，7度设防现浇钢筋混凝土圈梁，在内外纵横墙屋盖处及每层楼盖处设置圈梁圈。梁截面尺寸，圈梁纵筋采用412，箍筋采用8@200,。
2.荷载计算
根据结构布置图知，对本建筑负载宽度最大的为轴墙体,选择最不利墙体轴墙体来验算其承载能力，取1m宽为设计单元。
2.1屋面荷载
APP改性沥青找平防水层
20厚水泥砂浆找平层
平均150厚保温找坡层
APP改性沥青隔气层
20厚水泥砂浆找平层
现浇钢筋混凝土楼板100厚
15厚混合砂浆天棚抹灰 0.26 永久荷载标准值
活荷载标准值
由屋盖传给计算墙体的荷载
标准值：
设计值：
由可变荷载控制的组合
由永久荷载控制组合
2.2楼面荷载
20厚水泥砂浆抹面 0.40
100厚钢现浇筋混凝土楼板 2.50
15厚混合砂浆天棚抹灰 0.26
恒荷载标准值：
活荷载标准值： 2.00
由楼面传给计算墙体的荷载
设计值：
由可变荷载控制的组合
由永久荷载控制组合
2.3墙体自重
女儿墙自重,墙厚240mm,两侧采用20mm砂浆抹面,高900mm
标准值:× 19 × 0.9 × 1+ 0.04 × 20 × 0.9× 1 =4.82KN
设计值:
可变荷载控制的组合：
N4a=4.82×1.2 = 5.78KN
永久荷载控制组合：
N4b =4.82× 1.35 = 6.51KN
对于5层墙厚240mm，两侧采用20mm砂浆抹面，计算高度为3.0m
设计值：
可变荷载控制的组合： N3a=16.1× 1.2 = 19.3 KN
由永久荷载控制组合：
对于2、3、4层墙厚240mm，两侧采用20mm砂浆抹面，计算高度为2.8m
标准值： × 19 × 2.8 × 1+0.04 × 20 × 2.8 × 1 =15.0KN
设计值：
可变荷载控制的组合： 3a =15.0 × 1.2 = 18.0KN
由永久荷载控制组合： 3b =15.0 × 1.35 = 20.3KN
对于1层墙体厚度为240mm两侧采用20mm厚砂浆抹面，计算时计算高度取至基础顶面，即计算高度为3.85m。
其自重标准值： × 19 × 3.85 × 1+ 0.04 × 20 × 3.85 × 1 =20.6KN
设计值:
可变荷载控制的组合： 3a=20.6×1.2 = 24.7KN
永久荷载控制的组合： 3b =20.6 × 1.35 = 27.8KN
3.内力及承载力计算
本建筑墙体的最大高厚比： β=H0/h=3850/240=16.0<[β]=26
故满足要求。
依据墙体结构布置，取轴1m宽墙体为计算单元，在不考虑局部作用钢筋混凝土梁时，其墙体承载力因两侧开间相差不大，故可以近似按照轴心受压构件进行计算，这样计算截面可以取每层墙体根部，计算简图如图：
墙体的承载力计算列于下表：
横向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表
| 计算项目 | 第5层 | 第4层 | 第3层 | 第2层 | 第1层 |
| N/Kn | 49.7 | 93.4 | 137.1 | 180.8 | 231.2 |
| h/mm | 240 | 240 | 240 | 240 | 240 |
| H0/m | 3.0 | 2.8 | 2.8 | 2.8 | 3.85 |
| 12.5 | 11.7 | 11.7 | 11.7 | 11.7 | |
| 0.8075 | 0.8525 | 0.8525 | 0.8525 | 0.72 | |
| 240000 | 240000 | 240000 | 240000 | 240000 | |
| 砌块 MU | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 砂浆 M | 5 | 5 | 5 | 7.5 | 7.5 |
| 1.50 | 1.50 | 1.50 | 1.69 | 1.69 | |
| 290.7 | 306.9 | 306.9 | 345.8 | 292.0 | |
| >1 | >1 | >1 | >1 | >1 |
| 计算项目 | 第5层 | 第4层 | 第3层 | 第2层 | 第1层 |
| N/KN | 54.3 | 99.0 | 143.7 | 188.4 | 240.6 |
| h/mm | 240 | 240 | 240 | 240 | 240 |
| H0/m | 3 | 2.8 | 2.8 | 2.8 | 3.85 |
| 12.5 | 11.7 | 11.7 | 11.7 | 16.0 | |
| 0.8075 | 0.8525 | 0.8525 | 0.8525 | 0.72 | |
| 240000 | 240000 | 240000 | 240000 | 240000 | |
| 砌块 MU | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 砂浆 M | 5 | 5 | 5 | 7.5 | 7.5 |
| 1.50 | 1.50 | 1.50 | 1.69 | 1.69 | |
| 290.7 | 306.9 | 306.9 | 345.8 | 292.0 | |
| >1 | >1 | >1 | >1 | >1 |
此外由于各层的计算高度均小于4米,故无需对外墙进行水平风荷载作用下的承载力验算。
4.结构抗震验算
4.1重力荷载
因结构以轴对称，取一半进行计算。
1）屋面荷载
屋盖
雪荷载
合计
2）楼面荷载
楼盖
阳台 3.16 × 1.5 × 16.8 =79.6KN
合计
3）墙体自重
5层
轴
轴
轴
A轴
B轴
C轴
合计 1562.6KN
2-4层
轴
轴
轴
A轴
B轴
C轴
合计
1层
轴
轴
轴
A轴
B轴
C轴
合计
4）女儿墙自重
4）各层集中重力荷载
各层重力荷载以楼层为中心，取楼层上下层高之半集中于该楼层。
地震作用及各层地震剪力
本建筑为7度设防,水平地震影响系数的最大值
各层地震作用及地震剪力
| 楼层 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 2473 | 2155.7 | 2155.7 | 2216.4 | 1942.4 | |
| 70.14 | 105.61 | 150.08 | 200.03 | 218.23 | |
| 744.1 | 674.15 | 568.54 | 418.26 | 218.23 |
轴线的橫墙为最不利墙段，取轴线上的横墙对其进行抗震承载力验算，首层剪力最大，只验算首层。
全部横向抗侧力墙体截面面积
轴线橫墙面积
轴线橫墙分担的重力荷载面积
全部橫墙总重力荷载面积
首层轴橫墙地震剪力设计值
轴1m墙上重力荷载代表
砂浆强度等级M7.5，f=0.14Mpa
查表得
故该橫墙安全。
5.基础设计
设计概况：持力层的承载能力设计值fa =180KPa,粉质粘土，持力层的室外标高以下1.5m。
每层楼盖的偏心荷载只在本层内产生弯矩，上层传来的荷载通过上层墙体的截面形心，墙体为轴心受压条形基础，取1m为计算宽度，采用无筋扩展基础。基础下层为300厚的C15混凝土，上面为标准砖砌筑，砌筑方式为二一间隔收。
初步假定基础埋深d=2m
取b=1.3m。
基底压力满足条件
查表可知素混凝土层高宽比为1：1
则砖基础所需阶数
采用4级台阶
基础高度：
6.楼板配筋
楼板荷载基本组合值
楼板计算简图
承载力按内力重分布设计，板在墙上的支撑长度为240mm。取4200m为平均跨度计算。
板的计算跨度
边跨
故取
中间跨
因为跨度相差小于10%，可按等跨连续梁进行计算，取1m宽板作为计算单元。
6.3弯矩设计值
查表可知，板的弯矩系数分别为，边跨；离端第二支座，；中跨中，；
中间支座
6.4正截面受弯承载力计算
环境类别为一类,C30混凝土，板的最小保护层厚度C=15mm，板厚100mm，，板宽b=1000mm，，。HRB400钢筋，。板的配筋计算表如下：
| 截面 | 1 | B | 2 | C |
| 弯矩设计值（KNm） | 10.22 | -10.22 | 6.46 | -7.38 |
| 0.112 | 0.112 | 0.07m | 0.081 | |
| 0.119 | 0.119 | 0.073 | 0.085 | |
| 378.2 | 378.2 | 231.6 | 270 | |
| 实际配筋 （） | 402 | 402 | 402 | 402 |
分布钢筋采用。
7挑梁设计
挑梁的挑出长度，埋入深度，截面尺寸。挑梁上墙体净高2.5m。墙体自重
阳台板传给边梁的荷载：可变荷载，永久荷载
阳台边梁传至挑梁的集中荷载：可变荷载,永久荷载.
挑梁上的荷载标准值为：永久荷载
本层楼面传给埋入段的荷载： 永久荷载
挑梁的自重为。
挑梁示意图
7.1抗倾覆验算
，倾覆点至墙外边缘的距离取
倾覆力矩：由可变荷载效应控制的组合：
由永久荷载效应控制的组合：
取较大值
故抗倾覆安全。
7.2挑梁下砌体局部受压承载力验算
故梁下砌体局部承压安全。
7.3挑梁截面配筋计算
选用316，
。满足截面尺寸要求。
。受剪承载力满足要求。
故按构造配箍，采用8@150。
8.过梁设计
选取跨度最大的窗进行计算，。过梁截面尺寸，支撑长度为0.24m，示意图如下：
采用C30混凝土，HR335级纵筋，HrB335级箍筋。 。
过梁自重
楼板传来荷载
合计
。取计算跨度
选用212
满足截面条件。
受剪承载力满足要求。
因此，按构造配置箍筋，采用双肢箍8@150。
9.楼梯设计
9.1梯段板计算
踏步截面尺寸bh=300175,板厚h=80,tan=0.58,cos=0.86.
（1）荷载计算
三角形踏步自重
斜板自重
水磨石面层
12厚纸筋灰板底粉刷
恒荷载标准值
活荷载标准值
荷载设计值：
由可变荷载控制：
由恒荷载控制：
（2）内力计算
（3）配筋计算
取板的高度h=80mm
选用8@150，且每个踏步下设18的分布钢筋
9.2平台板计算
取板厚80厚，且取1000m宽板作为计算单元
荷载计算：
80厚板自重
水磨石面层
12厚纸筋灰抹面
恒荷载标准值
活荷载标准值
总荷载设计值
平台板的计算跨度
弯矩设计值
板得有效高度
选用6@200
9.3平台梁计算
设平台梁截面尺寸为
梁自重
梁侧粉刷
平台板传来
梯段板传来
恒荷载标准值
活荷载标准值
总荷载设计值
计算跨度
经验算为第一类T型截面：
截面按倒L形计算：
梁的有效高度
选用，
斜截面受剪承载力计算
又
故只需按照构造配置分布钢筋，选配下载本文
