畢業(yè)設計論文太原市某機關辦公樓設計砌體結構計算書

1、畢業(yè)設計論文 任設計資料：（1） 工程地質(zhì)條件： 地形地貌概述：擬建場地東高西低，場地絕對標高在317.5m320.3m之間。地下水情況：地下水位標高為309m，經(jīng)對地下水質(zhì)分析表明，地下水對一般建筑材料無侵蝕作用。土層情況：地質(zhì)勘探報告指出：在該場地勘探深度內(nèi)，第一層土為素填土；第二層為黃土，黃褐色，稍濕，硬性狀態(tài)，針狀孔隙發(fā)育，不具有濕陷性，厚度約在3m左右；第三層為古土壤，呈褐黃色，塊狀結構，稍濕，硬塑性狀態(tài)，厚度在3m以上。土的物理力學性質(zhì)從略。黃土層承載力特征值為130kpa，古土壤層承載力特征值為150kpa。不考慮土的液化，場地為ii類場地土。（2） 氣象資料： 該地區(qū)主導風向為

2、西南、西北風，基本風壓為0.40，基本雪壓0.30。（3） 地震設防烈度：8度。（4） 材料供應，施工能力均可保證。（5） 建筑設計圖紙： 包括設計總說明、平面圖、立面圖、剖面圖、主要構造節(jié)點詳圖及屋面、樓面、墻面做法等。（見附圖）第3頁畢業(yè)設計（論文）主要內(nèi)容：（1） 墻體布置：結合建筑設計或已給定的平面圖，進行墻體布置，確定采用承重方案，初擬各墻厚度。（2） 進行圈梁、構造柱的布置。（3） 進行結構平面布置。（4） 選擇樓面板或屋面板，進行梁及現(xiàn)澆板的計算。（5） 墻體的強度驗算。（6） 地基處理方案與基礎設計。（7） 抗震驗算，對有抗震設防要求的新型砌體結構房屋，在設計和構造上能滿足相應

3、的規(guī)范要求。（8） 樓梯的建筑結構設計。（9） 雨篷和過梁配筋圖。學生應交出的設計文件（論文）：（1） 設計計算說明書。（2） 結構平面布置圖（包括詳細的剖面大樣）。（3） 梁、現(xiàn)澆板尺寸及配筋圖。（4） 樓梯結構配筋施工圖。（5） 雨篷、過梁配筋圖。 這里需要特別指出的是圖紙的線性及尺寸標注必須規(guī)范，符合現(xiàn)行規(guī)范結構工程制圖的要求，畢業(yè)設計圖紙1號不少于8張。 第4頁主要參考文獻（資料）：1 建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準 （gb500682001）。 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 20012 建筑結構荷載規(guī)范（gb500092001）。 北京：中國建筑工業(yè)出版社，20023 建筑抗震設計規(guī)范（g

4、b500112001）。 北京：中國建筑工業(yè)出版社，20014 砌體結構設計規(guī)范（gb500032001）。 北京：中國建筑工業(yè)出版社，20025 混凝土結構設計規(guī)范（gb500102002）。 北京：中國建筑工業(yè)出版社，20026多層磚房設置鋼筋混凝土構造柱抗震設計與施工規(guī)程（jgj1382）。北京：中國建筑工業(yè)出版社，20027東南、天大、同濟合編?；炷两Y構。 北京：中國建筑工業(yè)出版社。20028施楚賢，砌體結構。北京：中國建筑工業(yè)出版社，20039王墨耕，配筋混凝土砌塊砌體結構設計手冊。 北京：中國建材工業(yè)出版社，200010郭繼武，建筑抗震設計。北京：中國建筑工業(yè)出版社，200211

5、王成華，基礎工程學。 天津：天津大學出版社，200312砼結構施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構造詳圖（03g101）北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002其它結構設計教材及專業(yè)期刊專業(yè)班級 學生 要求設計（論文）工作起止日期 指導教師簽字 日期 教研室主任審查簽字 日期 系主任批準簽字 日期 摘要砼砌塊作為粘土磚的主要替代材料,在節(jié)土節(jié)能和環(huán)境保護方面有重大的社會效益。本設計即為混凝土小型配筋砌塊砌體多層辦公樓的設計.該設計主體采用配筋砌塊砌體,樓梯,基礎,屋(樓)面板等采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土.結構采用縱橫墻綜合承重結構,并采用構造柱與芯柱以及圈梁的相結合的構造措施.設計的主要內(nèi)容有(1)結構布置(

6、2)墻體驗算(3)抗震驗算(4)構件設計.其中有板的設計,樓梯,雨篷,過梁的設計及基礎的設計等.該設計是嚴格按照相關的規(guī)范完成的. 關鍵詞: 混凝土空心砌塊 構造柱 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 目錄摘要- 5 -abstract- 6 -緒論- 9 -0.1 國內(nèi)外砌塊應用概況- 9 -0.2 砌塊結構體系- 10 -0.3 砌塊結構的優(yōu)越性- 11 -設計總說明- 14 -第一章 結構方案的選擇- 14 -1.1 主體結構設計方案- 14 -1.2 墻體方案及布置- 14 -1

11、.2.1 變形縫- 14 -1.2.2 墻體布置- 15 -1.3 構造措施- 15 -1.3.1 構造柱設置- 15 -1.3.2 圈梁設置- 15 -1.4 屋面（樓面）梁- 17 -第二章 墻體驗算- 17 -2.1 荷載計算- 17 -2.1.1 屋面恒荷載標準值- 17 -2.1.2 屋面活荷載標準值- 17 -2.1.3 樓面恒荷載標準值- 17 -2.1.4 墻體自重標準值- 18 -2.1.5 樓面活荷載標準值- 18 -2.2 墻體高厚比驗算- 18 -2.2.1 確定房屋的靜力計算方案- 18 -2.2.2 外縱墻高厚比驗算- 18 -2.2.3 橫墻高厚比驗算- 19 -

12、2.3 墻體的強度驗算- 19 -2.3.1 縱墻的承載力計算- 19 -2.3.2 橫墻的承載力計算- 30 -第三章 抗震驗算- 33 -3.1 水平地震作用計算- 33 -3.1.1 各層重力代表值- 33 -3.1.2 抗震計算的計算簡圖- 33 -3.1.3 結構總水平地震作用標準值（8度設防）- 35 -3.1.4 求各層水平地震作用和地震剪力標準值- 35 -3.2 橫墻截面承載力驗算- 36 -3.3 縱墻截面抗震承載力驗算- 38 -第四章 構件設計- 40 -4.1 板的設計- 40 -4.1.1 雙向板設計- 40 -4.1.2 單向板設計- 42 -4.2 梁的設計-

13、44 -4.2.1 l-1和l-2的設計- 44 -4.2.2 l-3的設計- 47 -4.2.3 l-4的設計- 49 -4.3 過梁設計- 51 -4.3.1 1.8m窗上過梁- 51 -4.3.2 1.2m窗上過梁(截面尺寸采用h×b=190×200)- 52 -4.3.3 1.2m門上過梁(截面尺寸采用h×b=190×200)- 52 -4.3.4 樓梯間5.4m窗上過梁m(截面尺寸采用h×b=190×400)- 52 -4.4 雨篷設計(采用平衡式)- 53 -4.4.1 雨篷一- 53 -4.4.2 雨篷二- 54 -4.

14、5 樓梯設計- 55 -4.5.1 樓梯一設計- 55 -4.5.2 樓梯二設計- 58 -4.6 柱的計算- 61 -4.7 基礎設計- 61 -4.7.1 橫墻基礎設計- 62 -4.7.2 縱墻基礎設計- 62 -4.7.3 柱下獨立基礎- 62 -第五章 施工質(zhì)量控制及檢驗- 63 -5.1 把好砌塊進入工地關- 63 -5.2 改進砌筑工具和操作程序- 63 -5.3 操作技術要點- 64 -5.4 及時留出試件為檢驗墻體質(zhì)量積累資料- 65 -參考文獻- 66 -致謝錯誤！未定義書簽。緒論砼砌塊作為粘土磚的主要替代材料，在節(jié)土節(jié)能和環(huán)境保護方面的重大社會效益；砌塊的建筑及裝飾功能；

15、砌塊結構的體系的分類、應用范圍，國內(nèi)外砌塊結構，特別是配筋砌塊結構的發(fā)展和成就；砌塊建筑的優(yōu)越性和技術經(jīng)濟分析；我國在發(fā)展砌塊建筑配套材料、配套應用技術和配筋砌塊結構體系系列標準的研究編制情況；砌塊生產(chǎn)和配套產(chǎn)品的砌塊產(chǎn)業(yè)鏈等，本文對我國砌塊建筑的健康發(fā)展具有重要指導意義。 0.1 國內(nèi)外砌塊應用概況混凝土砌塊屬于非燒結性的塊材。它是由膠凝材料、骨料按一定比例經(jīng)機械成型、養(yǎng)護而成的塊材。在材料組成上有以砂石作骨料的混凝土承重空心砌塊；以浮石、火山渣、天然煤矸石為骨料的輕骨料混土砌塊、保溫砌塊、裝飾砌塊、鋪路混凝土砌塊等。如以砌塊的尺寸劃分則有小型混凝土空心砌塊，小型空心砌塊又按厚度劃分為190

16、mm和290mm兩大系列。而每種系列又包括標準砌塊、輔助砌塊等多種形式，由此而組砌成各種各樣的建筑物?？梢姲哑鰤K叫作一種類似“魔方”的建筑材料或“萬能型”的建筑材料并不過分。因為它為建筑師提供了建筑設計所需的最廣泛的可能性和選擇。砌塊結構是在磚結構基礎上發(fā)展起來，由混凝土取代粘土，它既保留了傳統(tǒng)材料磚結構取材廣泛、施工方便、造價低廉的特點，又具有強度高延性好的鋼筋混凝土結構的特性，它是唯一融砌體和混凝土性能于一體的一種新型材料。國內(nèi)外的實踐，特別是美國的實踐已經(jīng)證明，砌塊已成為一種最具競爭力的建筑材料之一。 混凝土被發(fā)明和應用之后，為拓寬傳統(tǒng)建筑材料(燒結粘土磚)的應用范圍研制出了混凝土空心砌

17、塊。自1897年美國建成第一幢砌塊建筑以來，砌塊結構已經(jīng)歷了近百年的發(fā)展，至今已成為一個獲得廣泛應用、獨具特色的完整的結構體系配筋混凝土砌塊結構體系。配筋混凝土砌塊結構體系也是始創(chuàng)于美國。美國在1933年加里福尼亞長灘大地震無筋砌體嚴重震害，之后推出了配筋混凝土砌塊(配筋砌體)結構體系，建造了大量的多層和高層配筋砌體建筑，如1952年建成的26棟613層的美退伍軍人醫(yī)院，1966年在圣地亞哥建成的8層海納雷旅館(位于9度區(qū))和洛杉磯19層公寓等。這些建筑大部分經(jīng)歷了強烈地震的考驗。配筋砌塊建筑表現(xiàn)了良好抗震性能。1990年5月在內(nèi)華達州拉斯維加斯(7度區(qū))建成了4棟28層配筋砌塊旅館。美國又是

18、配筋砌塊應用最廣泛的國家，從60年代至今，已建立了完善的配筋砌體結構系列標準，配筋砌體已成為與鋼筋混凝土結構具有類似性能和應用范圍的結構體系。 以中國為秘書處的國際標準化組織砌體結構委員會配筋砌體分委員會承擔了配筋砌體結構設計與施工規(guī)范國際標準的起草工作。在總結美國、歐共體、中國和其它國家配筋砌體結構設計與施工技術的基礎上完成了該標準的起草，為這種結構體系在世界范圍內(nèi)的推廣應用提供了條件。 我國混凝土砌塊結構的應用雖然也有30多年的歷史，但由于國情和經(jīng)濟政策等方面的原因，應用水平較低(僅限于多層)，應用范圍較窄，各地發(fā)展不平衡，砌塊的應用數(shù)量，在整個墻體材料總量中所占的比例不足10%。從國外砌

19、塊的發(fā)展和我國近來墻改方向看，砌塊作為粘土磚的首選替代材料已成定局，人們對砌塊和砌塊建筑的質(zhì)量、功能和效益等方面將提出更高的要求。 據(jù)不完全統(tǒng)計，1996年全國砌塊總產(chǎn)量約為2500萬m3，各類砌塊建筑約5000萬m2，近十年混凝土砌塊與砌塊建筑的年遞增都在20%左右，尤以大中城市推廣迅速，以上海推廣砌塊建筑為例，1994年約50萬m2，1995年約100萬m2，1996年約150萬m2。到1999年一季度累計完成砌塊建筑450萬m2。這些砌塊建筑大多是中低層的，至于高層的配筋砌體建筑，也已進行了一些試點工程，如80年代廣西建科院就設計和建成1011層砌塊房屋，1997年建成的盤錦市國稅局15

20、層住宅樓，1998年建成的上海18層配筋砌塊住宅。目前作為國家標準砌體結構設計規(guī)范gbj3-88重大修訂內(nèi)容配筋砌體部分的試點建筑還有北京首鋼的18層砌塊住宅、遼寧撫順5棟16層砌塊住宅等。各地已興建或正興建現(xiàn)代化的砌塊生產(chǎn)聯(lián)合企業(yè)從數(shù)量和規(guī)模上都是空前的，僅以東北地區(qū)初步統(tǒng)計，這個幾年前很少用砼砌塊的廣大地區(qū)光引進的國外現(xiàn)代化砌塊生產(chǎn)線就達10條之多，年生產(chǎn)能力可達5080萬m3。以大慶為例，大慶油田從1976年引進美國砌塊生產(chǎn)線起到1999年底，砌塊產(chǎn)量和砌塊建筑逐年大幅度巨增。如1997年的4棟砌塊住宅、1998年44棟砌塊住宅、1999年的88棟砌塊住宅及2000年計劃的100多棟住宅

21、，連續(xù)幾年累計上百萬m2。遼河油田幾年來建造了20多萬m2的砌塊建筑。特別是大慶油田等骨干砌塊企業(yè)從起初以承重砌塊為主，到現(xiàn)在的多功能裝飾砌塊的產(chǎn)品結構。而利用國產(chǎn)砌塊成型機的中少規(guī)模砌塊廠近12年呈更強勁的發(fā)展勢頭，這為我國大面積推廣高質(zhì)量砌塊建筑創(chuàng)造了條件。 但是和國外發(fā)達國家相比，我國砌塊結構的發(fā)展尚處在初級階段，尚有許多工作要做，如擴大砌塊結構的應用范圍，增加砌塊的品種和功能，完善和建立砌塊建筑結構的配套技術，標準等。0.2 砌塊結構體系 根據(jù)配筋方式和受力情況，砌塊結構分為以下兩種：約束配筋砌塊結構和均勻配筋砌塊結構。0.2.1 約束配筋砌塊結構 系指僅在砌塊墻體的局部配置構造鋼筋，

22、如墻體的轉(zhuǎn)角、丁字接頭、十字接頭和墻體較大洞口邊緣設置豎向鋼筋，并在這些部位設置一定的拉接網(wǎng)片。構造鋼筋顧名思義，僅為構造需要，無明確的配筋率要求，但規(guī)范規(guī)定這些部分的豎向鋼筋宜為12，構造鋼筋的主要作用是作為芯柱將建筑物的砌塊墻體變?yōu)榧s束砌體構件，達到在水平地震作用下有足夠的延性和變形能力，在大震作用下裂而不倒。約束砌體僅用于多層砌塊結構，我國建筑抗震設計規(guī)范和混凝土小型空心砌塊建筑技術規(guī)程規(guī)定，一般情況下，在6、7、8度分別允許層數(shù)為7、6、5層，當采取加強構造措施后，可在原允許層數(shù)增加一層，即允許層數(shù)為8、7、6層。統(tǒng)計表明，多層住宅房屋是居住建筑中數(shù)量最大的，約占80%90%，而多層砌

23、塊結構只需中等強度等級的材料：mu10 190厚砌塊，m10砂漿和c20注芯混凝土，墻體的平均注芯率25%。這類砌塊完全可采用國產(chǎn)機械生產(chǎn)，其造價和多層粘土磚房相比具有一定的綜合優(yōu)勢。 0.2.2 均勻配筋砌塊結構 即通常說的配筋砌塊，這種砌體和鋼筋混土剪力墻一樣，對水平和豎向配筋有最小含鋼率要求，而且在受力模式上也類同于混凝土剪力墻結構，它是利用配筋剪力墻承受結構的豎向和水平作用，是結構的承重和抗側(cè)力構件。配筋砌體的注芯率一般大于50%。由于砌體的強度高，延性好，和鋼筋混凝土剪力墻性能十分類似，可用于大開間和高層建筑結構。如美國抗震規(guī)范規(guī)定，配筋砌體的適用范圍同鋼筋混凝土結構。我國的研究和計

24、算表明，用配筋砌塊砌體，可建造一定高度的既經(jīng)濟又安全的建筑結構。 對于配筋砌體結構，由于荷載大和抗震要求，其墻體材料要比多層砌塊結構需要較高的等級，即高強材料：mu10mu20或更高，190290厚的混凝土砌塊，m1025砂漿，和c2035注芯混凝土，并宜按等強的原則，選取砌體的組成材料。 配筋砌體需要的高強材料，特別是高強混凝土砌塊，則需要高質(zhì)量高性能的砌塊成型機械，據(jù)調(diào)查目前國產(chǎn)機的能力尚難生產(chǎn)高強砌塊，為此我國一些大中城市已引進或正在引進國外砌塊成型機械，這些成型機性能好，成型壓力大，生產(chǎn)的砌塊質(zhì)量好，可滿足各種強度等級的要求。生產(chǎn)高強砌塊需要比較高檔的原材料和較多的水泥，砌塊造價比中強

25、砌塊要高一些，據(jù)遼河油田的價格，mu10，每塊2.5元，高強度砌塊每塊3.2元。0.3 砌塊結構的優(yōu)越性0.3.1 多層砌塊建筑對比對象為粘土磚 和粘土磚相比，砌塊建筑的最大優(yōu)勢在于其生產(chǎn)不毀壞耕地和能耗較低，符合國家技術發(fā)展政策。這是砌塊結構得以發(fā)展的根本前提。 生產(chǎn)不用土，能耗低 粘土磚采用優(yōu)質(zhì)粘土燒結而成，經(jīng)計算每萬塊粘土磚需取土毀田0.00070.01畝，每塊小磚僅燒結需900kcal，混凝土砌塊包括水泥、成型和蒸氣養(yǎng)護的總耗能，折合成標準磚為429kcal，其能耗不足粘土磚的一半。 如以沈陽為例，現(xiàn)有粘土磚廠322個，年產(chǎn)約20億塊粘土磚，每年僅燒磚能耗約30萬噸標準煤，毀田1480

26、畝。如由砌塊取代粘土磚，每年可省15萬噸標煤，省田1480畝。據(jù)資料，北京市1996年生產(chǎn)粘土磚62億塊，全國有上千億塊粘土磚，年毀田達10萬余畝。 自重輕、有利于地基處理和抗震 混凝土砌塊標準塊尺寸為390×190×190，空心率46%，重18kg，相當9.6塊標準磚，砌塊墻體自重比240和370粘土磚墻分別減輕30%和50%，不僅減輕了基礎的負載，易于地基處理，減少了施工中的材料運輸量，也增大了結構的地震可靠度。 施工速度快 由于砌筑1m2的小砌塊墻需標準塊12.5塊，而1m2240厚磚墻需用128塊磚，工人砌筑同面積的小砌塊墻時彎腰取塊掛灰的次數(shù)將可減少90%，不僅降

27、低了砌筑的勞動強度，而且可提高砌筑速度30%100%。 節(jié)省砂漿 小型砌塊的砌筑工作量小，砂漿用量也少。每平方米190厚小型砌塊墻 的砂漿用量，僅為粘土磚的20%30%，即可節(jié)省砌筑砂漿70%以上。另外由于小型砌塊外型比粘土磚做得更規(guī)整，外型尺寸誤差更小，墻面抹灰可減薄或作成清水墻，簡化了抹面工序，使墻面抹灰厚度也較粘磚墻減少25%以上，也使墻的重量有所減輕。 增加使用面積 小型砌塊，對多層及中高層房屋均可采用190厚墻，在同等建筑面積條件下，可增加有效使用面積3%5%。 關于多層砌塊建筑實例經(jīng)濟分析 如何客觀和較為確切地評價砌塊建筑的造價，是一項比較復雜和帶有很強政策性的問題，現(xiàn)只能選擇已有

28、砌塊建筑進行分析?？偟恼f來，因地域、氣候的差異較大，造價差異會有一定出入。下面列出一些砌塊工程的造價分析數(shù)據(jù)。 山東建科院6層砌塊試點住宅，建筑面積3560 m2，所有承重圍護墻為190厚混凝土小砌塊，與相同平面的磚混結構房屋進行了詳細的技術經(jīng)濟分析，其結論是：砌塊房屋比磚混房屋增加使用面積4%，節(jié)省造價50312元，相當磚混建筑工程直接費的4.5%，每平方米建筑面積節(jié)省14元。 上海真南小區(qū)6層砌塊住宅的經(jīng)濟分析結果是：因砌塊較輕基礎費用每平方米建筑造價下降6.86元，墻體砌筑費下降19.11%，節(jié)省水泥36.04%，減少建筑面積0.8%，增加使用面積221.76m2，為粘土磚使用面積的10

29、5.85%，每平米建筑造價可降低20.85元，下降幅度為3.55%。 遼寧省本溪810層混凝土小砌塊住宅，建于1988年，約計12萬m2，外墻采用290.3排孔煤矸石混凝土小砌塊，內(nèi)墻采用190普通混凝土砌塊。該砌塊住宅與相同層數(shù)的框架結構相比，每平方米造價低60元，施工速度快一倍，與磚混結構相比每個雙室房增加使用面積3 m2，施工速度快50%。 盤錦市興隆臺開發(fā)區(qū)4層辦公樓 ，建筑面積3008 m2，原為磚混(內(nèi)墻240，外墻370)后改為混凝土小砌塊墻 ，內(nèi)外墻均為190厚混凝土砌塊，外墻另加120加氣混凝土外保溫層，該工程總結的結論是：砌塊建筑造價較磚混結構略高，約為12元/ m2，砌塊

30、結構較磚混結構增加使用面積51.44 m2，相當總建筑面積的102.5%，結構自重減輕較多，對軟土地基處理很有利，施工速度提高1.3倍。 大慶油田96-1型北入口單元6層混凝土小砌塊節(jié)能住宅，原為磚混結構標準住宅，后由中國建筑東北設計研究院設計改為砌塊節(jié)能住宅，作為試點工程，單體建筑面積4287.84m2，共建4棟計17151.36m2，按節(jié)能50%考慮，外墻采用190混凝土砌塊，80厚聚苯和90厚混凝土飾面砌塊夾芯墻，內(nèi)承重均為190厚砌塊，據(jù)該工程的概算指標，較磚混節(jié)能型住宅增加使用面積4.4%，造價高出39.5元/ m2。 根據(jù)上述的幾個砌塊房屋的經(jīng)濟分析可知，砌塊結構房屋的經(jīng)濟與否主要

31、取決粘土磚與混凝土砌塊的價差，而這個價差是因地域不同而不同。當粘土磚與砌塊的價差小，即粘土磚的價格較高時，如上海等大城市，其工程造價分析的結論是砌塊建筑比磚混結構便宜，當粘土磚與砌塊的差價較大，即粘土磚價格較低，或低得多時，其工程造價分析的結論必然是砌塊建筑高于磚混建筑。 0.3.2 高層配筋砌塊建筑對比對象為鋼筋混凝土 我國的試點工程和國外資料綜合分析表明，配筋砌體結構，比同樣規(guī)?；炷两Y構，可降低工程造價10%20%，三材用量(鋼材、水泥、木材)減少30%50%，施工周期縮短1/4以上。另外配筋砌體還具有明顯的環(huán)境效益等。為什么配筋砌塊結構有如此顯著的經(jīng)濟效益呢? 配筋砌體實際上是預制裝配

32、整體式剪力墻混凝土結構，空心混凝土砌塊用砂漿砌筑，按要求設置水平和豎向鋼筋，用注芯混凝土將其粘結成整體，墻體的施工不需模板和大型吊裝機具，施工程序少。 配筋砌體結構的構造含鋼率較鋼筋混凝土低得多，約為鋼筋混凝土剪力墻的50%。而一般剪力墻結構多為構造配筋，僅這一項就可節(jié)省近50%的鋼筋用量。 這是因為鋼筋混凝土剪力墻的最小含鋼率，除延性要求外，主要考慮在塑性狀態(tài)澆注，為限制在水化過程中產(chǎn)生顯著收縮的需要；而當砌體施工時，作為主要部分的砌體塊體，尺寸穩(wěn)定，僅在砌體中加入了塑性的砂漿和注芯混凝土，因此砌體墻可收縮的材料要比混凝土墻少得多，配筋砌體結構的最小配筋率同樣考慮了結構延性要求。 配筋砌體中

33、存在著許多豎向灰縫，類似在鋼筋混凝土剪力墻中設置數(shù)條豎向縫，增加了結構的變形和耗能能力，因而是一種又剛又柔的良好抗震建筑材料。 中國建筑東北設計研究院，在對配筋砌體結構系統(tǒng)研究的基礎上，于1996年初為遼寧省盤錦市國稅局設計了一棟15層配筋混凝土砌塊住宅試點工程。該工程地處類場地土，7度設防，基礎為復打沉管灌注樁構造底板基礎，無地下室，標準層建筑面積為500m2，總建筑面積為7000 m2，房屋層高3m，建筑物總高46m，墻體除電梯井部分墻體采用c20混凝土外，其余承重墻均用190厚配筋砌塊，墻體材料強度等級從下至上依次為：12層為全注芯混凝土砌體，采用mu20砌塊，m20砂漿，c30注芯混凝

34、土；38層為部分注混凝土砌體，采用mu15砌塊，m15砂漿，c25注芯混凝土；915層為部分注混凝土砌體，采用mu10砌塊，m10砂漿，c20注芯混凝土，墻體的水平和垂直方向的配筋率均為0.1%，房屋的樓屋蓋均為c20混凝土。由于本工程和混凝土剪力墻結構不同之處僅為墻體，故在技術經(jīng)濟分析時專門就墻體進行了比較，其結果是：墻體用鋼量9.50kg/ m2，相當混凝土剪力墻用鋼量的53%，墻體用鋼量節(jié)省100噸，折合每平方米建筑面積14.28kg，土建造價降低18%，節(jié)約110萬元，施工周期快，平均每層5天，砌筑比粘土磚快1倍，取得了較好的技術經(jīng)濟效果。 綜合國內(nèi)配筋砌塊試點工程造價分析也表明，配筋

35、砌塊剪力墻比砼框架剪力墻結構有顯著的經(jīng)濟優(yōu)勢。配筋砌塊試點工程與砼框架力墻結構經(jīng)濟比較表 試點材料及費用 廣西11層試點建筑 遼寧省盤錦15層試點建筑 上海18層試點建筑 鋼材節(jié)省 38% 28% 42% 造價節(jié)省 18% 25% 7.4% 設計總說明1、設計題目太原市某機關辦公樓設計(配筋砌塊砌體多層辦公樓設計)2、設計任務(1)結構方案的選擇(2)結構驗算(3)抗震驗算(4)基本構件設計(5)地基處理方案與基礎設計3、工程概況(1)建筑名稱: 太原市某機關辦公樓(2)建設單位: 太原市某機關(3)建筑基底面積:733.12(4)總建筑面積:4398.12(5)總高度: 20.85 層 高:

36、 3.6(地下室2.2)(6)建筑耐久年限為50年，安全等級為二級,抗震設防分類為丙類。(7)主要結構類型: 配筋砌塊砌體(8)砌塊強度等級為mu15，砂漿強度等級為mb7.5(地下室砂漿砂漿強度等級為mb10)第一章 結構方案的選擇1.1 主體結構設計方案該建筑物層數(shù)為五層,總高度為20.85m,層高3.6m,房屋的高寬比為20.85/14.8=1.462(見混凝土小型空心砌塊建筑技術規(guī)程),體型簡單,室內(nèi)要求空間小,多為小辦公室,橫墻較多,所以采用配筋砌塊砌體結構。能符合規(guī)范要求。1.2 墻體方案及布置1.2.1 變形縫該建筑物的總長度61.59m 60m,綜合考慮可不設伸縮縫.工程地質(zhì)資

37、料表明,場地土質(zhì)比較均勻,鄰近無建筑物,沒有較大差異的荷載等,可不設沉降縫.1.2.2 墻體布置采用縱橫墻承重方案，增加結構的縱橫向剛度?？v橫墻布置較為均勻?qū)ΨQ,平面上前后左右拉通;豎向上連續(xù)對齊,減少偏心;同一軸線上窗間墻都比較均勻.橫墻的最大間距為13.8m,房屋的局部尺寸均符合抗震要求.個別不滿足要求的局部尺寸，可設置構造柱和芯柱。墻厚擬為內(nèi)外縱橫墻承重部分均為190,外墻加保溫層。1.3 構造措施1.3.1 構造柱設置構造柱的設置見圖。此房屋為五層，設防烈度為八度,采用構造柱和芯柱相結合的方案。構造柱設置部位在外墻四角，樓電梯間四角；錯層部位橫墻與外縱墻交接處，大房間內(nèi)外墻交接處,內(nèi)墻

38、（軸線）與外墻交接處。構造柱截面尺寸有以下四種:gz1(400×400)、gz2(300×300)、gz3(190×190)、gz1(300×190)。其細部見大圖。構造柱縱向鋼筋采用14,箍筋采用6,箍筋間距為200,在柱上下端適當加密, 間距為100。構造柱與砌塊墻連接處應設置馬牙槎,其相鄰孔洞應填實并設插筋,沿墻高每隔600應設置4焊接鋼筋網(wǎng)片,每邊深入墻內(nèi)不小于1m,網(wǎng)片細部見詳圖。芯柱設置部位在內(nèi)縱墻與橫墻交接處,及洞口兩側(cè)。為提高墻體抗震受剪承載力,在墻體內(nèi)應均勻布置芯柱,其間距不大于1.2m。,且與構造柱相鄰的小砌塊孔洞應填實。在樓梯間平臺

39、梁支承處也設置芯柱。灌孔采用cb25細石混凝土。地下室墻體均用cb25細石混凝土灌實。底層四層每個芯柱的插筋采用116, 五、六層每個芯柱的插筋采用114。1.3.2 圈梁設置在砌體結構房屋中,沿外墻四周及內(nèi)墻水平方向設置連續(xù)封閉的現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁,稱為圈梁。圈梁與構造柱協(xié)同作用,可提高結構的整體剛度,增強穩(wěn)定性,還可以有效的消除或減弱由于地震或其他因素引起的地基不均勻沉降對房屋的破壞。圈梁的數(shù)量:各層、層面、基礎上面均設置圈梁。橫墻圈梁設在板底，縱墻圈梁下表面與橫墻圈梁底平面齊平，上表面與板面齊平或與橫墻梁表面齊平。當圈梁遇窗洞口時，可兼過梁，但需另設置過梁所需要的鋼筋。圈梁截面為300&#

40、215;190。縱向鋼筋為,箍進間距為,混凝土強度為c25。 圖1 承重墻體結構平面布置圖1.4 屋面（樓面）梁h= (1/121/8)l=(1/121/8)×5400=450675 取h=500b= (1/31/2)h=(1/31/2)×500=150340 取b=200第二章 墻體驗算2.1 荷載計算2.1.1 屋面恒荷載標準值兩氈三油綠豆砂防水層： 0.35kn/20厚1：3水泥砂漿找平層： 0.02×20=0.4 kn/1：6水泥焦渣找2%坡，最薄處30厚， 振搗密實表面抹光 0.03×14=0.52 kn/80厚聚苯板保溫層 0.08×

41、;0.5=0.04 kn/20厚1：3水泥砂漿找平層 0.02×20=0.4 kn/100厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板 0.1×25=2.5 kn/頂棚：5厚1：2.5水泥砂漿罩面 0.005×20=0.1 kn/5厚1：3 水泥砂漿打底 0.005×20=0.1 kn/ =4.41 kn/屋面梁自重： 25×0.2×0.5=2.5 kn/2.1.2 屋面活荷載標準值上人屋面的活荷載標準值 2.0 kn/積雪活荷載 0.3 kn/2.1.3 樓面恒荷載標準值1218厚1：2.5水泥磨石樓面磨光打蠟素水泥漿結合層一道 0.65 kn/20厚1：

42、3水泥砂漿找平層，上臥分格條 0.02×20=0.4 kn/40厚c20細石混凝土墊層（后澆層） 0.04×24=0.96 kn/100厚鋼筋混凝土樓板 0.1×25=2.5 kn/頂棚：5厚1：2.5水泥砂漿罩面 0.005×20=0.1 kn/ 5厚1：3 水泥砂漿打底 0.005×20=0.1 kn/=4.71 kn/ 樓面梁自重： 25×0.2×0.5=2.5 kn/2.1.4 墻體自重標準值190厚墻體自重 0.19×11.82×0.36=2.96 kn/（按墻面記）鋁合金玻璃窗自重 0.4 k

43、n/（按墻面記）2.1.5 樓面活荷載標準值根據(jù)建筑結構荷載規(guī)范（gb500092001）,教室、試驗室、辦公樓的樓面活荷載標準值為2.0 kn/。此外，按荷載規(guī)范，設計房屋墻和基礎時，樓面活荷載標準值采用與其樓面梁相同的折減系數(shù)，而樓面梁的從屬面積為5.4×3.4=18.36<50，因此樓面活荷載不必折減。該房屋所在地區(qū)的基本風壓為0.4 kn/。2.2 墻體高厚比驗算圖二 外縱墻剖面2.2.1 確定房屋的靜力計算方案最大橫墻間距s=3.6×26.6=13.8m,屋蓋、樓蓋類別屬于第一類。查表得：s<32m。因此本房屋屬剛性方案房屋2.2.2 外縱墻高厚比驗算

44、本房屋墻體采用mu10砌塊，mb7.5砂漿。（因地下室內(nèi)橫墻數(shù)量多、間距小，因而地下室一般可不進行高厚比驗算）查表44，可知墻的允許高厚比=26，取e軸上橫墻間距最大的一段外縱墻h=3.6m，s=3.4×3=10.2m>2h=7.2m查表43，h0=1.0h=3.6，考慮窗洞的影響，2=10.4×1.8/3.4=0.79>0.7=h0/h=3.6/0.19=18.95 c=1·bc/l=11.0×0.19/3.4=1.06,=18.95<12c=1×0.79×1.06×26=21.77 符合要求2.2.3

45、橫墻高厚比驗算橫墻厚度為190，墻長s=5.4m,且門窗洞口較少，其允許高厚比較縱墻有利，不必再作驗算，亦能滿足高厚比要求。2.3 墻體的強度驗算2.3.1 縱墻的承載力計算圖三 計算單元的選取（1）選取計算單元 該房屋有內(nèi)、外縱墻。對于外縱墻，相對而言，e軸線墻比b軸線墻更不利。對于內(nèi)縱墻，雖然走廊樓面荷載使內(nèi)縱墻（c、d軸線）上的豎向壓力有所增加，但梁（板）支承處墻體的軸向力偏心距卻有所減少，并且內(nèi)縱墻上的洞口寬度較外縱墻上的小。因此，可只在e軸線上取一個開間的外縱墻作為計算單元，其受荷面積為3.4×2.7=9.18（實際需扣除一部分墻體的面積，這里近似地以軸線尺寸計算）。（2）

46、確定計算截面通常每層墻的控制截面位于墻的頂部梁（或板）的底面（如截面11）和墻底的底面（如截面22）處。在截面11等處，梁（或板）傳來的支承壓力產(chǎn)生的彎矩最大，且為梁（或板）端支承處，其偏心受壓和局部受壓均為不利。相對而言，截面22等處承受的軸向壓力最大（相同樓層條件下）。（3）荷載計算取一個計算單元，作用于縱墻的荷載標準值如下：屋面恒荷載 4.41×9.182.5×2.7=47.23kn女兒墻自厚（厚190，高1500，雙面粉刷） 2.96×1.5×3.4=15.10 kn一五層樓面恒荷載 4.71×9.182.5×2.7=49.9

47、9 kn樓面活荷載 2.0×9.18=18.36 kn一五層樓面活荷載 2.0×9.18=18.36 kn二五層墻體和窗自重 2.96×（3.4×3.62.1×1.8）0.4×2.1×1.8=26.55 kn一層墻體和窗自重 2.96×（3.4×3.62.4×1.8）0.4×2.4×1.8=25.17kn地下室墻體和窗自重 2.96×（2.2×3.41.8×0.45）0.4×1.8×0.45=20.07kn（4）控制截面的內(nèi)力

48、計算第五層第五層截面11處有屋面荷載產(chǎn)生的軸向力設計值應考慮兩種內(nèi)力組合n1(1)=1.2×（47.2315.10）1.4×18.36=100.50 knn1(2) =1.35×（47.2315.10）1.4×0.7×18.36=102.14 knn6l(1) =1.2×47.231.4×18.36=82.38 knn6l(2) =1.35×47.231.4×0.7×18.36=81.75 kn本房屋采用mu10砌塊，mb7.5砂漿砌筑，查表可知砌體的抗壓強度設計值f=2.50mpa屋（樓）面梁

49、端均設有剛性墊塊，由式nl=1/2×h0bhymax，0=1.2×15.10/（1.6×0.19）=0.0596 mpa，取0/f0，1=5.4，此時剛性墊塊上表面處梁端有效支承長度a0,b為：a0,b=5.4=5.4×=76.370.076mm1(1)= n6l(1)(y0.4a0,b)=82.38×(0.0950.4×0.076)=5.322 kn·mm1(2)= n6l(2)(y0.4a0,b)=81.75×(0.0950.4×0.076)=5.281 kn·me1(1)= m1(1)/n

50、1(1) =5.322/100.50=0.053me1(2)= m1(2)/n1(2) =5.281/102.14=0.052m第五層截面22處軸向力為上述荷載n1與本層墻自重之和，n2(1)=100.501.2×26.55=132.36 knn2(2)=102.141.35×26.55=137.98 kn第四層第四層截面33處軸向力為上述荷載n2與本層樓蓋荷載n5l之和n5l(1) =1.2×49.991.4×18.36=85.69 knn5l(2) =1.35×49.991.4×0.7×18.36=85.48 knn3(

51、1)=132.3685.69=218.05 knn3(2) =137.9885.48=223.46 kn0（1）=0.435 mpa所以0（1）/f=0.435/2.50=0.174，查表得1（1）=5.40.3×=5.661則a0,b（1）為：a0,b（1）=5.661×=80.060.080mm3(1)= n5l(1)(y0.4a0,b（1）)=85.69×(0.0950.4×0.080)=5.398 kn·me3(1)= m3(1)/n3(1) =5.398/218.05=0.025m0（2）=0.454 mpa，所以0（2）/f=0.4

52、54/2.50=0.182，查表得1（2）=5.40.3×=5.673，則a0,b（2）為：a0,b（2）=5.673×=80.230.080mm3(2)= n5l(2)(y0.4a0,b（2）)=85.48×(0.0950.4×0.080)=5.385 kn·me3(2)= m3(2)/n3(2) =5.385/223.46=0.024m第四層截面44處軸向力為上述荷載n3與本層墻自重之和，n4(1)=218.051.2×26.55=249.91 knn4(2)=223.461.35×26.55=259.30 kn第三層第

53、三層截面55處軸向力為上述荷載n4與本層樓蓋荷載n4l之和n4l(1) =85.69 knn4l(2) =85.48 knn5(1)=249.9185.69=335.60 knn5(2)=259.3085.48=344.78 kn0（1）=0.822 mpa，所以0（1）/f=0.822/2.50=0.329，查表得1（1）=5.70.3×=5.894，則a0,b（1）為：a0,b（1）=5.894×=83.350.083mm5(1)= n4l(1)(y0.4a0,b（1）)=85.69×(0.0950.4×0.083)=5.296 kn·me

54、5(1)= m5(1)/n5(1) =5.296/335.60=0.016m0（2）=0.853 mpa，所以0（2）/f=0.853/2.50=0.341，查表得1（2）=5.70.3×=5.912，則a0,b（2）為：a0,b（2）=5.912×=83.610.084mm5(2)= n4l(2)(y0.4a0,b（2）)=85.48×(0.0950.4×0.084)=5.248 kn·me5(2)= m5(2)/n5(2) =5.248/344.78=0.015m第三層截面66處軸向力為上述荷載n5與本層墻自重之和，n6(1)=335.601.2×26.55=367.46 knn6(2)=344.781.35×26.55=380.62 kn第二層第二層截面77處軸向力為上述荷載n6與本層樓蓋荷載n3l之和n3l(1) =85.69 knn3l(2)