砌體結構設計

1、砌體結構課程設計姓 名：學 號：班 級：指導老師： 時 間：2016年6月計算書內容一、 結構方案1. 主體結構設計方案該建筑物層數為四層，總高度為 13.2m,層高3.3m<4m;體形簡單，室內要 求空間小，橫墻較多，所以采用磚混結構能基本符合規(guī)范要求。2. 墻體方案及布置(1) 變形縫：由建筑設計知道該建筑物的總長度 31.5m<60m,可不設伸縮縫。工程地質資料表明： 場地土質比較均勻， 領近無建筑物， 沒有較大差異的荷載等， 可不設沉降縫；根據建筑抗震設計規(guī)范可不設防震縫。( 2)墻體布置：應當優(yōu)先考慮橫墻承重方案，以增強結構的橫向剛度。大房間 梁支撐在內外縱墻上，為縱墻承

2、重?？v墻布置較為對稱，平面上前后左右拉通； 豎向上下連續(xù)對齊， 減少偏心； 同一軸線上的窗間墻都比較均勻。 個別不滿足要 求的局部尺寸，以設置構造拄后，可適當放寬。根據上述分析，本結構采用縱橫 墻混合承重體系。( 3) 14 層墻厚為 240mm。(4) 一至二層采用 MU10 燒結頁巖磚， Mb7.5 混合砂漿；三至四層采用 MU10 燒結頁巖磚， Mb5.0 混合砂漿。(5) 梁的布置：梁尺寸為 L-1， L-4 為 250mm*500mm；L-2 為 250mm*600mm； L-3 為 250mm*300mm ;L-5 為 250mm*400mm，伸入墻內 240mm，頂層為 180m

3、m。 梁布置見附圖 1-1。( 6)板布置：雨篷，樓梯間板和衛(wèi)生間樓面采用現澆板，其余樓面均采用預制裝配式樓面，預制板型號為 YKB3652，走廊采用YKB2452。具體布置見附圖。3. 靜力計算方案由建筑圖可知，最大橫墻間距s=10.5m,屋蓋、樓蓋類別屬于第一類，s<32m， 查表可知，本房屋采用剛性計算方案。、荷載資料(均為標準值)根據設計要求，荷載資料如下：1、 屋面恒荷載：,5.0kN/m2 0.4kN/m2（平頂粉刷） 5.4kN/m2 屋面活荷載：0.5KN/ m202、 樓面恒荷載：，3.3kN/m2 0.4kN /m（平頂粉刷）3.7kN/m2 樓面活荷載：2.4KN/

4、 m2o3、衛(wèi)生間恒荷載：7.0kN/m2，活荷載：2.5kN/m2。4、 鋼筋混凝土容重：25kN/m3。5、墻體自重標準值1-4層240mm厚墻體自重5.24kN/m2鋁合金玻璃窗自重0.25kN/m2 （按墻面計）6、基本風壓0.40kN/m2，且房屋層高小于4m,房屋總高小于28米，所以設計不考慮風荷載的影響。7、樓梯間恒荷載5.0KN/川，活荷載3.5KN/ m2三、墻體高厚比驗算1、外縱墻高厚比驗算室內地面距基礎高度為 0.95m，故底層高度 H=3.3+0.95=4.3m，s=10.5m，即 s>2H=8.2m 第一層計算高度 Hb=1.0，H=4.3m 二層及二層以上為

5、Hb=3.3m。一 至四層墻厚0.24m，承重墻取 ,1.0 ob1 5有窗戶的墻允許高厚比：2 1 0.41 0.4 0.829 ；s3.5B 允許高厚比，查表得：當砂漿強度等級為 M7.5, M5時，一二層B =26, 三四層B =24 oa、一層高厚比驗算：B =4.3/0.24=17.92<卩 q 2 B =1.0X 0.289X 26=21.554 （滿足要求）；b、二層縱墻高厚比驗算：3313.750.241 2 1.0 0.829 26 21.554 （滿足要求）；c、三四層縱墻高厚比驗算:B =3.3/0.24=13.75卩 1 卩 2 B =1.0X 0.829X 24

6、=19.896 （滿足要求）2、內縱墻高厚比驗算a、墻體的計算咼度，底層：H0底=4.3m1-0.4 bss1-0.410 0.8863.5B 竺 17.080.24b、二層縱墻高厚比驗算:山血3 1.0 0.886 26 23.036 （滿足要求）；313.75 兇他目 1.0 0.886 26 23.036 （滿足要求）；c、三四層內縱墻高厚比驗算：3 =3.3/0.24=13.75<卩 5 2 3 =1.0 X 0.886X 24=21.264 （滿足要求）3、橫墻高厚比驗算外橫墻底層：左橫墻 s=6.3m, H=4.3m, H<s<2H , H0=0.4X 6.3+0

7、.2X 4.3=3.38m，無門 洞卩2=1.03 =H0/h=3.38/0.24=14.08<3 =26右橫墻 s=6.0m, H=4.3m, H<s<2H , H0=0.4X 6+0.2X 4.3=3.26m，無門洞 （1 2=1.03 =H0/h=3.26/0.24=15.58<3 =26Hoh3.060.2412.75 326二層：左橫墻：s=6.3m, H=3.3m, H<s<2H, H0=0.4X 6.3+0.2X 3.3=3.18m3 Hh0 需 13.25 3 26右橫墻：s=6.0m, H=3.3m, H<s<2H, H0=0.

8、4s+0.2H=3.06m三四層：左橫墻：s=6.3m, H=3.3m, H<s<2H, H0=0.4s+0.2H=3.18m3 =H0/h=3.18/0.24=13.25<3 =24右橫墻：s=6.0m, H=3.3m, H<s<2H, H0=0.4s+0.2H=3.06m3 =H0/h=3.06/0.24=12.75<3 =24內橫墻：底層：s=2.4m, H=4.3m, s<H, H0=0.6s=1.44mH 1 44 3=j 二一=6.0< 3 =26 h 0.24二層：s=2.4m, H=3.3m, s<H, H0=0.6s=1.

9、44mH 01.44- _ _ _ cc3= u =6.0< 3 =26h 0.24三四層：s=2.4m, H=3.3m, s<H, H0=0.6s=1.44m3 =H0/h=1.44/0.24=6.0<3 =24故所有橫墻滿足要求四、結構承載力計算1.荷載資料 （ 1） 屋面恒荷載標準值40厚C30細石混凝土剛性防水層，表面壓光25X 0.04=1.0kN/卅20 厚 1:2.5 水泥砂漿找平20X 0.02=0.4kN/tf40厚擠塑聚苯板0.4X 0.04=0.016kN加20厚 1:2.5水泥砂漿找平20X 0.02=0.4kN/tf3 厚氯丁瀝青防水涂料（二布八涂）

10、0.045kN/tf110 厚預應力混凝土空心板（包括灌縫）2.0kN/tf20 厚板底粉刷5.0+0.4=5.4N加 屋面梁自重0.25X 0.6=3.75kN/m（2）不上人屋面的活荷載標準值0.5kN/tf（3）樓面恒荷載標準值大理石面層28X 0.02=0.56kN加20 厚水泥砂漿找平20X 0.02=0.4kN/tf110 厚預應力混凝土空心板（包括灌縫）0.4kN/tf20 厚板底粉刷3.3+0.4=3.7kN加樓面梁自重25X 0.25 X 0.6=3.75kN/m(4) 墻體自重標準值240 厚墻體自重5.24kN/m (按墻面計)鋁合金門窗自重0.25kN/m (按窗面積計

11、)( 5)樓面活荷載標準值2.4kN/ m22.縱墻承載力計算( 1)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5.4X 3.5X 3.15+3.75X 3.15=71.35kN女兒墻自重5.24X 0.9X 3.5=16.51kN二、三、四層樓面恒荷載3.7X 11.025+3.75X 3.15=52.61kN屋面活荷載0.5X 11.025=5.51kN二、三、四層樓面活荷載2.4X 11.025=26.46kN三、四層墻體和窗自重5.24X( 3.3X 3.51.5X 1.5) +0.25X 1.5X 1.5=49.29kN 二層墻體(包括壁柱)和窗自重5.24X

12、( 3.3X 3.51.5X 1.5) +0.25X 1.5X 1.5=49.29kN 一層墻體和窗自重5.24X( 3.5X 4.31.5X 1.5) +0.25X 1.5X 1.5=67.63kN( 2)控制截面的內力計算第四層：1) 第四層截面 1-1 處： 由屋面荷載產生的軸向力設計值應考慮兩種內力組合，即分別按式( 2-10)、式( 2-11)計算：N(1)1=1.2X( 71.35+16.51) +1.4X 1.0X 5.51=113.15kNN(2)i=1.35X( 71.35+16.51) +1.4 X 1.0X 0.7X 5.51=124.01kNN(1)51=1.2X 71

13、.35+1.4X 1.0X 5.51=93.33kNN(2)5l=1.35X 71.35+1.4X 1.0X 0.7X 5.51=101.72kN三、四層墻體采用 MU10 燒結頁巖磚、 Mb5.0 混合砂漿砌筑，查表 2-4 可知砌體的抗壓強度設計值f=1.5MPa、二層墻體采用 MU10燒結頁巖磚、 Mb7.5 混合砂漿砌筑，砌體的抗壓強度設計值f=1.69MPa。2) 第四層截面 2-2 處： 軸向力為上述荷載 N1 與本層自重之和：(1)N(1)2 =113.15+1.2 X 49.29=172.30kN(2)N 2 =124.01+1.35 X 49.29=190.55kN第三層：1

14、) 第三層截面 3-3 處： 軸向力為上述荷載 N 2與本層樓蓋荷載 N4l 之和：N(1)4l=1.2X 52.61+1.4X 1.0X 26.46=100.17kN( 1 )N(1)3=172.30+100.17=272.47kNN(2)4l=1 .35 X 52.61+1.4X 1.0X 0.7X 26.46=96.95kN N(2)3=1 90.95+96.55=287.5kN2) 第三層截面 4-4 處：軸向力為上述荷載 N3 與本層墻自重之和：N(1)4=272.47+1.2X 49.29=332.08kN(2)N(2)4=287.5+1.35X 49.29=354.04kN第二層

15、：1) 第二層截面 5-5 處：軸向力為上述荷載 N 4與本層樓蓋荷載之和：N(1)3l=100.17kN( 1 )N(1)5=332.08+100.17=432.25kNN(2)3l=96.95kNN(2)5=354.04+96.95=450.99kN2) 第二層截面 6-6 處：軸向力為上述荷載N 5與本層墻體自重之和：N(1)6=432.25+1.2X 49.29=491.40kNN(2)6=450.99+1.35X 49.29=517.53kN第一層：1) 第一層截面 7-7 處：軸向力為上述荷載N6與本層樓蓋荷載之和：N(1 2i=100.17kNN(1 7=491.40+100.1

16、7=591.57kNN(2)2i=96.55kNN(2)7=517.53+96.95=614.48kN2)第一層截面8-8處：軸向力為上述荷載N7與本層墻體自重之和：N(1 s=591.57+1.2X 67.63=672.73kNN(2)8=614.48+1.35X 67.63=705.78kN砌體局部受壓計算大梁下局部受壓驗算，驗證 W N0+N1 WnY A|f上述窗間墻第一層墻垛為例，墻垛截面為240mm X 1900mm,混凝土梁截面為600mmX 250mm,支承長度 240mm.根據內力計算，當由可變荷載控制時，本層梁的支座反力為N|=100.17kN, Nu=516.73kNa0

17、=188.42mm<240 mmAl = a0 b =188.42X 250=47105 mm2A h(2h b) =240X (2X 240+250)=175200 mm2=175200/47105=3.723,取書=0Al丫 =1+0.35" (A0/ A”-1)=1+0.35 XV (175200/47105)-1)=1.58<2.0壓應力圖形完整系數n =0.7nY Af=0.7 X 1.58X 47105X 1.69=88.05KN< Nl=100.17KN （滿足要求）。 同理，改變砌筑材料后的第二層也會滿足要求。第三層由于材料強度值降低，故需驗算局壓。

18、第三層梁端局壓驗算：根據內力計算，當由可變荷載控制時，本層梁的支座反力為Nl=100.17KN， Nu=190.55KNa0= 200mm<240mmAl = a0 b =200x 250=50000mm2A0 h(2h b) =240 x (2x 240+250)=175200 mm2丫 =1+0.35V (A0/ Ai)-1)=1+0.35xV (175200/50000)-1)=1.55<2.0A0 =175200/50000=3.50 3 ,所以屮=0;A壓應力圖形完整系數n =0.7nY Af=0.7 x 1.55X 50000 x 1.5= 81.38KNV Nl =1

19、00.40KN橫墻的承載力驗算橫墻上承受由屋面和樓蓋傳來的均勻荷載，可取 1m寬的橫墻進行計算，其受 荷面積為1X 3.5=3.5 m20由于該橫墻為軸心受壓構件，隨著墻體材料、墻體高度 不同，可只驗算第三層截面4-4、第二層截面6-6以及第一層截面8-8的承載力。(1)荷載計算取一個計算單元，作用于橫墻的荷載標準值如下：屋面恒荷載5.4X 3.5=18.9kN/m屋面活荷載0.5X 3.5=1.75kN/m二、三、四層樓面恒荷載3.7X 3.5=12.95kN/m二、三、四層樓面活荷載2.5X 3.5=8.75kN/m二、三、四層墻體自重5.24X 3.3=17.29kN/m一層墻體自重5.

20、24X 4.3=22.53kN/m(2)控制截面內力計算1)第三層截面4-4處：軸向力包括屋面荷載、第四層樓面荷載和第三、四層墻體自重：N(4=1.2X (18.9+12.95+2X 17.29)+1.4X 1.0X (1.75+8.75)=93.65kN/mN(2)4=1.35X (18.9+12.9+2X 17.29)+1.4X 1.0X 0.7X (1.75+8.75)=99.15kN/m 2)第二層截面 6-6 處：軸向力為上述荷載 N 4和第三層樓面荷載及第二層墻體自重之和：N(1) 6=93.65+1.2X (12.95+17.29)+1.4X 1.0X8.75=142.19kN/

21、mN(2) 6=99.15+1.35X(12.95+17.29)+1.4X 1.0X 0.7X 8.75=148.55kN/m3) 第一層截面 8-8 處： 軸向力為上述荷載 N 6和第二層樓面荷載及第一層墻體自重之和：(1)N(1) 8=142.19+1.2X(12.95+22.53)+1.4X 1.0X 8.75=197.01kN/mN(2) 8=148.55+1 .35X (12.95+22.53)+1 .4X 1 .0X 0.7X 8.75=205.02kN/m(2) 橫墻承載力驗算1) 第三層截面 4-4：e/h=O,B =3.3/0.24=13.75,查表 3-3, ©=

22、0.80, A=1 X 0.24=0.24 卅由式(3-11)：© f A=0.80 X 1.5X 0.24X 103=288kN>99.15kN，滿足要求。2) 第一層截面 8-8：e/h=0,B =4.3/0.24=17.92,查表 3-2, ©=0.62，由式(3-11):© f A=0.62 X 1.69X 0.24 X 103=251kN>205.02kN，滿足要求。 上述驗算結果表明, 該橫墻有較大的安全儲備, 顯然其他橫墻的承載力均不必驗 算。B.樓梯間的橫墻計算 屋蓋荷載設計值： 由可變荷載控制：N1 1.2Gk 1.4Qk = 1.2

23、X(5.4X3.5/2X1.0+5.4X3.5/2X1.0)+1.4X(2X3.5/2X1.0+2 X3.5/2X 1.0)=32.48KN 由永久荷載控制的組合：N1 1.35Gk 0.7 1.4Qk=1.35X(5.4X 3.5/2X 1.0+5.4X3.5/2X1.0)+0.7X1.4X(2X3.5/2X1.0+2 X3.5/2 X 1.0)=32.38KN樓面荷載： 由可變荷載控制N1 1.2Gk 1.4Qk=1.2X3.7X1.75X1.0+1.4X 2.6X 1.75X1.0=14.14KN由永久荷載控制的組合：N11.35Gk 1.0Qk=1.35X 3.7X 1.75X 1.0

24、+0.7X 1.4X 2.6X 1.75X 1.0=15.09KNL-3 梁自重標準值：Nb=25x 0.25X 0.4X 3.5X 0.6=8.75KN(集中荷載) 設計值：由可變荷載控制的組合：8.75X 1.2=10.5KN由永久荷載控制的組合：8.75X 1.35=11.81KN樓梯間荷載傳給梁L-3,再通過L-3以集中力的形式傳給墻體，荷載設計值如下: 由可變荷載控制的組合：(1.2X 5.0X 3.5X 6.3+ 1.4X 3.5X 3.5X 6.3)X 0.5= 120.17KN由永久荷載控制的組合：(1.35X 5.0X 3.5X 6.3+ 0.7X 1.4X 3.5X 3.5

25、X 6.3)X 0.5=112.23KN樓梯間荷載與梁L-3 一起轉變?yōu)榫季€荷載作用于墻上： 設計值：由可變荷載控制的組合：q= (8.75+120.17) /6.3=20.46KN/m 由永久荷載起控制的組合：q=(11.81+112.23)/6.3=19.69KN/m 則一米橫墻所承受荷載：由變荷載控制的組合：N=20.46KN/m由永久荷載起控制的組合：N=19.69KN/m對一層，墻厚為240mm,計算高度4.3m自重標準值為：5.24X 4.3 X 1.0 =22.53KN 設計值：由可變荷載控制的組合：22.53X 1.2=27.04KN由永久荷載控制的組合：22.53X 1.3

26、5=30.42KN承載力驗算橫向墻體由可變荷載控制時的承載力計算表計算項目第一層第三層N(kN)263.29127.14h(mm)240240H。4.33.3H°/h17.9213.750.6650.776A(mm)240000240000f (N/mm2)1.691.65Af (kN)269.72279.36Af/N> 1> 1橫向墻體由永久荷載控制時的承載力計算表計算項目第一層第三層N(kN)266.21131.98h(mm)240240He4.33.3H°/h17.9213.750.6650.776A(mm)240000240000f (N/mm2)1.6

27、91.5Af (kN)269.72279.36Af/N> 1> 1上述承載力計算表明，墻體的承載力滿足要求。C、衛(wèi)生間橫墻的承載力驗算（按雙向板計算） 屋面荷載：恒載標準值：g k=5.4X 1.75=9.45kN/m （梯形分布）如圖活載標準值：qk=0.5X 1.75=0.875kN/m （梯形分布）設計值：由可變荷載控制的組合：1.2 g k +1.4 q k=1.2X 9.45+1.4X 0.875=12.57kN/m由永久荷載控制的組合：1.35 g k +0.7X 1.4 q k=1.35X 9.45+0.7X 1.4X 0.875=13.62kN/m可變控制組合荷載：

28、N=0.5X （6.3+6.3 1.75X 2） X 12.57X 2=114.39kN （包括左右衛(wèi)生間的荷 載）永久控制組合荷載：N=0.5X （6.3+6.3 1.75X 2） X 13.62X 2=123.94kN （左右衛(wèi)生間荷載） 樓面荷載：恒載標準值：g k=7.0X 1.75=12.25kN/m （梯形分布）如圖活載標準值：qk=2.4X1.75=4.2kN/m （梯形分布）設計值：由可變荷載控制的組合：1.2 g k +1.4 q k=1.2X 12.25+1.4X 4.2=20.65kN/m由永久荷載控制的組合：1.35 g k +0.7X 1.4 q k=1.35X 12

29、.25+0.7X 1.4X 4.2=20.65kN/m由可變控制組合荷載：N=0.5X （6.3+6.3 1.75X 2） X 20.65=187.92kN 包括左右衛(wèi)生間的荷載） 由永久荷載控制組合荷載：N=0.5X （6.3+6.3 1.75X 2） X 20.83=187.92kN 包括左右衛(wèi)生間的荷載） 墻體自重：對一層，墻厚為240mm,計算高度4.3m自重標準值為：5.24X 4.3X 6.3 =141.95KN設計值：由可變荷載控制的組合：141.95X 1.2=170.34KN由永久荷載控制的組合：141.95X 1.35=191.63KN承載力驗算橫向墻體由可變荷載控制時的承

30、載力計算表計算項目第一層第三層N(kN)1237.412564.215h(mm)240240Ho4.33.3H°/h17.9213.750.6650.776A(mm)f (N/mm2)1.691.5Af (kN)1699.2611759.968Af/N> 1> 1橫向墻體由永久荷載控制時的承載力計算表計算項目第一層第三層N(kN)1324.371605.982h(mm)240240Ho4.33.3Ho/h17.9213.750.6650.776A(mm)f (N/'mm2)1.691.5Af (kN)1699.2611759.968Af/N> 1> 1

31、上述計算表明，墻體的承載力滿足要求。五、挑梁布置及構造措施挑梁截面配筋計算（按受彎構件計算）其中M max=39.92kN/mM max 1)正截面受彎承載力計算：fy fy/300 N /mm2混凝土取 C25,鋼筋取 HRB335 級鋼筋，fc 11.9N /mm2ft 1.27N /mm21 1.0，as 30mm 則 ho=35O30=320mma s=M/ a 1fcbh20=39920000/1.0X 11.9X 250X 3202=0.131E =1V (1-2 a s)=1V (1-2 X 0.131)=0.141<E b=0.5501 1-20.904b 0.550As=M/ 丫 sfyh0=39920000/300 X 0.904 X 370=447mm2> min bh =0.2 % X 250 X 350=175mm2配 2 18, As=509mm2 2）斜截面受剪承載力計算（箍筋采用HPB300級鋼筋，f y v=270kN/mm2）:V=24.39kNhw=h0=320mmhw/b=320/250<40.25 B cfcbh0=0.25X 1.0X 11.9