工程结构课程设计

号： 0120706240209

工程结构课程设计

题目 郧县张治中中学第一教学楼

姓 名：

学 院： 土木工程与建筑学院

专 业： 工程管理

班 级： 0702

指导教师：

2010年 1月17日

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学

目 录

1.设计资料…………………………………………………………3

1.1设计题目……………………………………………………………………………………………3 1.2气象资料……………………………………………………………………………………………3 1.3原始地质资料………………………………………………………………………………………3 1.4其他资料……………………………………………………………………………………………3

2.结构设计方案……………………………………………………3

2.1基础埋深……………………………………………………………………………………………4 2.2楼盖及屋盖的选择…………………………………………………………………………………4 2.3墙体截面尺寸及材料选择…………………………………………………………………………4 2.4静力计算方案………………………………………………………………………………………4

3.高厚比验算………………………………………………………4

3.1外纵墙高厚比验算…………………………………………………………………………………5 3.2内纵墙高厚比验算…………………………………………………………………………………5 3.3横强高厚比验算……………………………………………………………………………………5

4.荷载统计…………………………………………………………6

4.1恒载…………………………………………………………………………………………………6 4.2活载…………………………………………………………………………………………………7

5.板的设计…………………………………………………………7

5.1板的内力计算………………………………………………………………………………………8 5.2配筋计算……………………………………………………………………………………………9

6.梁的设计………………………………………………………..10

6.1板的内力计算……………………………………………………………………………..…….…10 6.2配筋计算……………………………………………………………………………….……….….11

7.墙体承载力验算………………………………………………..11

7.1横墙承载力验算…………………………………………………………………………….…..…12 7.2纵墙承载力验算………………………………………………………………………………..….13

8. 构造柱、圈梁和过梁………………………………………….15

8.1构造柱的设置……………………………………………………………………………………..15 8.2圈梁的设置………………………………………………………………………………………..15 8.3过梁………………………………………………………………………………………………..16

参考文献：…………………………….……………...………….16结论：…………………………………………………………….17

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1.设计任务

1.1设计题目：郧县张治中中学第一教学楼

建筑物平面尺寸不超过 B×L =17m×27m ；层高均为3.3m，本教学楼须含门卫室、大厅、男

女厕所、楼梯、教师办公室、若干大教室（两个班 80~100人）和小教室（1个班 40~50人）等。

1.2 原始设计资料，工程地质资料

1) 由勘测报告提供地质资料：结构所在地地面下0.70m～0.35m 为耕植土．地

面以下1.80m 左右即为中密粗砂层．地基承载力标准值f k ＝300kN ／m ；历年最高 水位为-2.60m 左右。

2) 地震烈度：该工程位于非地震区．不考虑抗震设防。

3) 风荷载标准值W0K（及雪荷载标准值）等荷载查荷载规范。 4) 结构安全等级：二级。 1.3 气象资料

（1）郧县位于长江中上游，地处中纬度亚热带地区，西、南、北三面环山，中部丘陵起伏，东部与江汉平原相连，是鄂西山地向江汉平原的过渡地带。整个地势由西向东倾斜。全市属亚热带季风气候，除少数高山地区外，冬冷夏热，秋温高于春温，冬干夏湿，雨热同季，四季分明的特点十分明显。北部山脉的天然屏障作用，导致全市冬季气温明显高于同纬度其它地区。由于全市地形复杂多样，不仅形成了丰富多样的气候类型，也导致气象灾害具有多样性、复杂性、局地性和突发性。如干旱、洪涝频繁；暴雨、大风、冰雹、大雾、沙尘暴等对飞行影响较大的灾害性天气，冬春夏时有发生。

（2）最高气温均在30℃以上，11-次年2月份在20℃以上。宜昌市城区年极端最低气温为-9.8℃，出现在1977年1月31日，5-9月份极端最低气温在10℃以上，11-3月份在0℃以下，-10℃以上，明显高于同纬度的长江中下游地区。

（3）全年的降水日数中，以小雨的天气日数为主，约占总降水日数的75%左右，随着降水强度的增加，降水日数逐步减少。全年平均暴雨日数3天左右，主要分布在4-10月，集中出现在6-8月。11月到次年3月，没有暴雨出现。4-5月、9-10月出现暴雨的频率明显低于6-8月。 （4）全年主导风向：宜昌市城区全年以静风和东南风出现频率最高。静风频率为28%，东南风为13%。

1.4 其他资料

风荷载、雪荷载标准值查结构荷载规范，地面粗糙度B；楼面活荷载标准值取 2.0kN/m2，准永久值系数、组合值系数、频遇系数查结构荷载规范。 采用现浇楼盖和屋盖，上人屋面。 楼面做法

采用现浇楼盖和屋盖，上人屋面。

20mm 厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，15mm 厚石灰砂浆粉刷。亦可采

用其它做法。砌体材料采用MU20 砖、M10 混合砂浆砌筑（±0.000 以下采用水泥砂浆砌筑）。

2.结构设计方案 本设计方案为四层砌体结构方案，荷载较小。墙体、基础等采用砌体结构，楼 盖和屋盖采用现浇钢筋混凝土结构。 （1）基础埋深

根据地质勘察报告，结构所在地下0.7-0.45m 为耕植土，地面以下 1.20m 左右为 中密粗砂层，考虑到结构的荷载以及之后的计算取-1.20m 为基础底部标高较为合理。

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取承载力特征值 f ak =300kN / m 。

（2）楼盖及屋盖的选择

屋盖和楼盖采用现浇钢筋混凝土，这些都有利于结构整体性的保证。楼梯、卫 生间楼面采用现浇钢筋混凝土梁、板。 （3）墙体截面尺寸及材料选择

墙体承重方案是纵横墙混合承重方案，承重墙体截面尺寸当采用普通烧结砖时，

不应小于240mm，故所有墙体均取 240mm，并采用MU20 砖，M10混合砂浆砌筑（经计算后再视需要是否调整）。 （4 ）静力计算方案

根据房屋现浇楼面和屋面的方案以及设计的最大横墙间距来确定。 初步确定为刚性方案其最大间距S=7.2m，楼盖类型为一类，其房屋静 力计算方案为刚性方案（S<32m）。

刚性方案房屋的横墙尚应满足如下要求：

① .横墙中开有洞口时，洞口的水平截面积不超过横墙截面积的50% ② .横墙厚度不小于 180mm

③. 横 墙 长 度 17m 不 小 于 横 墙 度 的1/2 （ 横 墙 总 高 度 为3.3× 4=13.2m）。

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3. 高厚比验算

选择具有代表性的墙体进行验算。

3.1外纵墙

底层墙高 H=3.0m。该房屋的静力计算方案为刚性方案， S=6.6m>2H=2× 3.0=6.0m 查表 5-4 得， H 0 =1.0H=3.0m

二层墙高 H=3.0m该房屋的静力计算方案为刚性方案， S=6.6m>2H=2×3.0=6.0查表得， H 0 =1.0H=3.0

表 3-1 外纵墙高厚比验算表 砂浆强度等级 墙体厚度 h（mm） 墙体计算高度 H0（mm） 相邻窗间墙或壁柱之间的距离 s（mm） M≥7.5 240 3300 2400 1500 1.0 0.75 26 19.5 13.75 满足要求 在宽度s范围内的门窗洞口总宽度 bs（mm） 自承重墙允许高厚比修正系数 μ1 有门窗洞口允许高厚比修正系数 μ2＝1-0.4bs/s 墙体允许高厚比[β] μ1μ2[β] 墙体计算高厚比 β 结论

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