大學(xué)砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)多層混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)

1、*大學(xué) 城市建設(shè)學(xué)院建工系*大學(xué)建筑工程專業(yè)砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)目 錄一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書 （2）1. 設(shè)計(jì)題目 （2）2. 設(shè)計(jì)內(nèi)容 （2）3. 設(shè)計(jì)資料 （2）二、 設(shè)計(jì)計(jì)算書 （4）1. 結(jié)構(gòu)平面布置 （4）2. 確定計(jì)算方案 （4）3. 荷載計(jì)算 （6）4. 結(jié)構(gòu)計(jì)算 （7）5. 梁下局壓驗(yàn)算 （13）6. 圈梁布置及構(gòu)造措施 （14）7. 跳梁雨棚計(jì)算 （14）8. 墻下條形基礎(chǔ)計(jì)算 （16）9. 參考資料 （18）砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、 設(shè)計(jì)題目：多層混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)某多層住宅，建筑條件圖見附圖，對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。二、 設(shè)計(jì)內(nèi)容1、結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱、主梁、圈梁、構(gòu)造柱及板的布置2、墻

2、體的承載力的計(jì)算3、墻體局部受壓承載力的計(jì)算4、挑梁、雨蓬的計(jì)算5、墻下條形基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)6、繪制各層結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：200）三、 設(shè)計(jì)資料1、題號 第n題（見表一，表中有42道題目，每班學(xué)生根據(jù)學(xué)號選擇相應(yīng)的題號。）2、荷載（1）、屋面活荷載取0.7,恒荷載取5.0（2）、衛(wèi)生間活荷載取2.0,恒荷載取8.0（3）、鋼筋混凝土容重（4）、平頂粉刷：3、地質(zhì)條件 本工程建設(shè)場地地質(zhì)條件較好，持力層為粘土層，持力層厚度4.0米，上部雜填土厚度1.2米,持力層下無軟弱下臥層。粘土層地耐力特征值為200kpa。4、材料（1）、混凝土：c20或c25（2）、磚采用頁巖磚，砂漿采用混合砂漿或水泥砂漿，強(qiáng)

3、度等級根據(jù)計(jì)算選定。表一題號恒載活載2.02.12.22.32.42.52.6 3.01234567 3.1891011121314 3.215161718192021 3.322232425262728 3.429303132333435 3.536373839404142注：恒載、活載指的是樓面恒載、活載標(biāo)準(zhǔn)值，單位為，要求同學(xué)按學(xué)號選擇每題的樓面恒載、活載值。砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書一、結(jié)構(gòu)平面布置本結(jié)構(gòu)選用縱、橫墻混合承重體系。該體系兼有橫墻承重體系、縱墻承重體系兩種承重體系的特點(diǎn)，能適應(yīng)房屋平面布置的多種變化，更好地滿足建筑功能上的要求。結(jié)構(gòu)平面布置圖見圖紙。圖中，梁l-1為250mm&#

4、215;600mm，伸入墻內(nèi)240mm，墻厚240mm。一層采用mu20燒結(jié)頁巖磚，m10混合砂漿；二至六層采用mu15磚，m7.5混合砂漿，窗高為1500 mm，混凝土質(zhì)量控制等級為b級二、確定計(jì)算方案1、確定房屋的靜力計(jì)算方案由建筑圖可知，最大橫墻間距s=3.6×3=10.8m，屋蓋、樓蓋類別屬于第1類，查表s<32m，l=32.64m>h/2，因此本房屋屬于剛性方案房屋。計(jì)算簡圖如圖一所示：圖一 計(jì)算簡圖2、墻體高厚比驗(yàn)算： (1)外縱墻的高厚比驗(yàn)算一層外縱墻： 基礎(chǔ)標(biāo)高-0.6m，故底層高度取h=3.3+0.6=3.9ms=10.8m,可知s >2h由表查得

5、計(jì)算高度h0=1.0h=3.9m 查表，m10砂漿，=26 1 =1.2, 2=1-0.4bss= 1-0.4×4.5/10.8=0.83>0.7=1.2×0.83×26=25.9 滿足要求二層以上縱墻：h=3.3m 橫墻間距s=7.2m 滿足s=10.8m,可知s >2h=6.6 查表，1.0h=3.3m<=0.83×1.2×26=27.14滿足要求(2)內(nèi)縱墻的高厚比驗(yàn)算h0的計(jì)算同外縱墻一層縱墻：2=1-0.4 bss =1-0.4×2.0/10.8=0.93>0.7=0.93×1.2×

6、;26=29 滿足要求二層以上縱墻：2=1-0.4 bss =1-0.4×2.0/10.8=0.93>0.7<=0.93×1.2×26=29 滿足要求(3)、承重墻高厚比驗(yàn)算一層橫墻：s=6.0m 故hs2h=7.9m 0.4s+0.2h=3.18m無門窗洞口，=1.0 所以：<=1.2×1.0×26=31.2 滿足要求二層以上橫墻0.4s+0.2h=0.4×5.2+0.2×3.3=3.06m<=1.2×1.0×26=31.2 滿足要求三、荷載計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)要求，荷載資料如下：1、屋

7、面恒荷載：5.0kn/+平頂粉刷0.4 kn/=5.4 kn/屋面活荷載：0.7kn/2、樓面恒荷載：3.1kn/+平頂粉刷0.4 kn/=3.5 kn/ 樓面活荷載：2.1kn/。3、衛(wèi)生間活荷載：2.0kn/衛(wèi)生間恒荷載：8.0kn/。5、鋼筋混凝土容重=25kn/6、墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值 240mm厚墻體自重5.24kn/(按墻面計(jì)) 鋁合金玻璃窗自重0.25kn/(按墻面計(jì))7、衡陽地區(qū)的基本風(fēng)壓0.35kn，且房屋層高小于4m，房屋總高小 于38米，所以該設(shè)計(jì)不考慮風(fēng)荷載的影響。四、結(jié)構(gòu)計(jì)算（一）縱墻內(nèi)力計(jì)算和截面承載力計(jì)算1、選取計(jì)算單元 該房屋有內(nèi)外縱墻，樓梯樓面?zhèn)鱽淼暮奢d，雖使內(nèi)縱墻

8、上的豎向力有些增加，但板支撐處墻體軸向力的偏心距卻有所減小，但內(nèi)縱墻上的洞口寬度較外縱墻上的小，即是內(nèi)縱墻的洞口面積較小，不起控制作用，因而不必計(jì)算，只在e軸取一個(gè)開間的外縱墻為計(jì)算單元，計(jì)算單元簡圖如下：2、控制截面磚采用燒結(jié)頁巖磚，1層采用mu20，砂漿采用m15混合砂漿，2至5 層磚采用mu20，m10混合砂漿，1與2至5層采用不同強(qiáng)度等級的材料，需驗(yàn)算底層及二層墻體承載力，首層墻體強(qiáng)度3.22mpa，其他層墻體強(qiáng)度2.67mpa，每層取兩個(gè)控制截面-、- 每層墻的計(jì)算截面面積為240×1800=432000mm23、各層墻體內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值 l1自重：0.25×0.6&#

9、215;25=3.75 knm女兒墻及頂層梁高范圍內(nèi)墻重：女兒墻采用240mm厚燒結(jié)頁巖磚雙面粉刷（5.24 kn/），高度為300+120（板厚）=420mm,梁高為600mm.女兒墻重gk=042×3.6×5.24+3.6×3.75=21.42kn2至5層墻重g2k=g6k（3.6×3.31.5×1.8）×5.24+1.5×1.8×0.25=48.8kn1層墻重(大梁以下部分) g1k=（3.6×3.91.8×1.5）×5.24+1.8×1.5×0.25=60.

10、1g2kkn屋面梁支座反力：由恒荷載傳來 nl6gk=1/2×5.4×3.69×6.0+1/2×6.0×3.75=69.57kn由活荷載傳來 nl6qk=1/2×2.0×3.6×6.0=7.56kn有效支承長度 a06 = 10×=170.3 mm240mm所以取a06=170.3mm 樓面梁支座反力：由恒荷載傳來=1/2×3.5×3.6×6.0+1/2×3.75×6.0=37.36kn由活荷載傳來=1/2×2.1×3.6×6

11、=22.68kn2至5層樓面梁有效支承長度=170.3mm1層樓面梁有效支承長度= 10× =150mm所以取a01=150mm4、內(nèi)力組合（1）第2層墻體截面第一種組合（ ）n2l=1.2(gk+4×g2k+nl6gk+4×nl2gk)+1.4(nl6gk+4×0.85×nl2qk)=1.2×(21.42+4×48.8+69.57+4×49.05)+1.4×(7.56+4×22.68)=716.46 knnl2=1.2×49.05+1.4×22.68=90.60kn=240

12、÷2-0.4a02=120-0.4×170.3=51.88mm= nl2el2/n2=6.56第二種組合（ =0.7 ）1.35(gk+4×g2k+nl6gk+4×nlgk)+1.4×0.7×(nl6gk+4×0.85×nlqk) =747.58knnl2=1.35nlgk+1.4×0.7nlqk =66.98 kn= nl2el2/n2=6.14mm （2） 第2層墻體-截面 第一種組合 n2=1.2g2k+n2=1.2×48.8+716.46=775.02kn第二種組合 n2=1.35g2k

13、+n2=1.35×48.8+747.5=813.3kn 所以，取n=813.3kn（3）第1層墻體截面 第一種組合 nl= 1.2(gk+5×g2k+nl6gk+5×nl2gk)+1.4(nl6gk+5×0.85×nl2qk)=1.2×(21.42+5×48.8+69.57+5×49.05)+1.4×(7.56+5×0.85× 2.68)=841.87kn nl1=1.2×49.05+1.4×22.68=90.6kn=1200.4×150=60mm e=n

14、l1el1/n1=60×90.7/733.9=7.4mm第二種組合nl=1.35(gk+5×g2k+nl6gk+5×nlgk)+1.4×0.7×(nl6gk+5×0.85×nlqk) =885.2knnl1=1.35nlgk+1.4×0.7nlqk =88.4 kne=nl1el1/n1=88.4×90.6/885.28=9.05mm（4） 第1層墻體-截面 第一種組合n1=1.2g1k+n1=1.2×60.1+841.8=913.8kn 第二種組合 n1=1.35g1k+n1=1.35

15、5;60.1+885.2=966.3kn 所以，取n=966.3kn5、截面承載力驗(yàn)算（1）2層墻體截面（a=432000 f=2.67mpa h0=3300mm） 第一種組合=1.0×3300/240=13.75e/h=6.56/240=0.0273 查表得=0.75af=0.75×432000×2.67=865.08kn=747.5kn 滿足要求第二種組合=1.0×3300/240=13.75e/h=6.14/240=0.026 查表得=0.72 af=0.72×432000×2.67=830.5kn747.5kn 滿足要求（2）

16、2層墻體-截面（e=0）=13.5 查表得=0.790af=0.790×432000×2.67=911.21kn813.4kn 滿足要求 （3）1層墻體截面（a=432000 f=3.22mpa h0=3900mm）第一種組合 =1.0×3900/240=16.25 e/h=7.4/240=0.0308 查表得=0.65af=0.65×432000×3.22=904.2kn841.8kn 滿足要求第二種組合 e/h=9.05/240=0.038 =1.0×3900/240=16.25查表得=0.67af=0.67×43200

17、0×3.22=932.0kn885.2kn 滿足要求（4） 1層墻體-截面（e=0）=16.25查表得=0.70af=0.70×432000×3.22=973.7kn=966.3kn 滿足要求（5) 衛(wèi)生間縱墻,樓梯間縱墻經(jīng)驗(yàn)算滿足要求（二）、橫墻內(nèi)力計(jì)算及截面承載力驗(yàn)算取1m寬墻體作為計(jì)算單元，沿縱向取3600mm為受荷寬度，計(jì)算截面面積=0.24×1=0.24m2,由于房屋開間，荷載均相同，因此近似按軸壓驗(yàn)算，簡圖如下：（1）樓梯間橫墻內(nèi)力計(jì)算及承載力驗(yàn)算第2層墻體-截面第一種組合:n2=1.2(1×3.3×5.24×4

18、+1×3.6×5.4+1×3.6×3×3.5)+1.4(1×3.6×2+1×3.2×0.85×3×2.1)=188.8kn第二種組合n2=1.35×156.3+ 1.4×0.7×32.9=196.6kn所以取n=196.6kne=0 ,=1×3060/240=12.75 查表得=0.8af=0.8×240×2.67=512.64kn>196.6kn 滿足要求第1層墻體-截面(考慮2至5層樓面活荷載折減系數(shù)0.85)第一種

19、組合:n1=1.2(1×3.3×5.24×4+1×3.9×5.24+1×3.6×5.4+1×3.6×4×3.5)+1.4(1×3.6×2+1×3.6×0.85×4×2.2)=237.3kn第二種組合:n1=1.35×159.4+0.98×32.9=247.4kn所以取n=247.3kn=1.0×3900 /240=13.25 查表得=0.79 af=0.79×240×3.22=610kn

20、>254.63kn 滿足要求（2）衛(wèi)生間橫墻內(nèi)力計(jì)算及承載力驗(yàn)算衛(wèi)生間采用現(xiàn)澆樓板，h=100mm，力按單向板傳遞。經(jīng)驗(yàn)算滿足要求.五、梁下局壓驗(yàn)算依據(jù)端部局壓承載力要求：1、頂層局部受壓驗(yàn)算：有效支撐長度：a0=170.3mm=170.3×250=42575=240×(250+2×240)=175200a=432000a0/al=4.123，取=0 =0.71.712.0所以0.7×1.4×2.67×42575=111.4kn頂層n=69.57×1.2+7.56×1.4=94.6kn<111.4kn

21、滿足要求 1、底層局部受壓驗(yàn)算：有效支撐長度：a0=150mm=150×250=37500=240×(250+2×240)=175200a=432000a0/al=4.6723，取=0 =0.71.762.0所以0.7×1.4×3.22×37500=118.3kn底層n=49.05×1.2+22.68×1.4=90.6kn<118.3kn 滿足要求六、圈梁布置及構(gòu)造措施為了滿足建筑的整體穩(wěn)定性，故應(yīng)設(shè)置檐口圈梁以及地圈梁。圈梁的設(shè)置： 由于本建筑多層住宅建筑，故應(yīng)在所有縱橫墻上嗝層設(shè)置圈梁一道。圈梁設(shè)置時(shí)還應(yīng)

22、符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50007）的有關(guān)規(guī)定. 七、挑梁、雨蓬的計(jì)算 (一)、挑梁的設(shè)計(jì)：挑梁根部尺寸取250mm×350mm，挑出段尺寸取1800mm ，埋入段取2500mm ，雨蓬板厚100mm，挑梁檐口有240mm厚， 500mm高磚墻，橫墻240mm,外隔墻240mm,高度均為3300mm。 磚墻自重集中力：f=1/2×0.5×3.6×5.24=4.7kn 隔墻均布荷載：q1 =5.24×0.5×0.5=1.31kn/m 內(nèi)橫墻均布荷載：q2=5.24×3.3=17.29kn/m 挑梁自重：埋入

23、段=0.25×0.35×25=2.19kn/m，挑出段=0.25×0.35×25=2.19kn/m 100mm厚雨蓬板荷載：q3 =25×0.1×3.45=8.63kn/m 樓面恒荷載：3.5 kn/m2樓面活荷載：2.1 kn/m2 計(jì)算簡圖如圖4所示：1 、計(jì)算傾覆點(diǎn) =2.5m>2.2=2.2×0.35=0.77m =0.3×0.35=0.105m0.13=0.234m2 、傾覆力矩：mov=1.2×4.7×(1.8+0.105)+0.51.2×(1.31+2.19+8.6

24、3)+1.4×2.1×3.45×(1.8+0.105) =34.27knm 抗傾覆力矩： mr=0.8×0.5×1.2×(2.19+17.29+3.5×3.45)+2.1×1.4×3.45×(2.5-0.105) 2=100.15knm mov< mr 滿足抗傾覆驗(yàn)算3、 挑梁下砌體局部受壓承載力計(jì)算 nl=2r=21.2×4.7+1.2×(2.19+1.31+8.63)+1.4×2.1×3.45×(1.8+0.105) =105.38kn fal=0.7×1.5×1.2×2.67×250×350=294.37 knnl<fal 滿足挑梁下砌體局部受壓驗(yàn)算 4 、配筋 挑梁上部配筋220+122，下部配筋214，箍筋810