學士砌體結構課程設計計算書

砌體結構設計PAGEPAGE24大學砌體結構課程設計系（院）工學院班級2008級01班專業(yè)土木工程姓名學號指導教師目錄

課程設計任務書……...…………….3房屋結構承重方案……………….…………6墻體高厚比驗算………………….…………6荷載計算…………………...6縱墻承載力計算…………….7橫墻承載力計算…………...17過梁設計…………...………18墻下條形基礎設計……….………………..20抗震設計………….………..22平面圖、剖面圖、計算單元……………..….28參考資料…………………...32砌體結構課程設計一、設計資料二、設計要求三、設計期限四、參考資料附錄：參考課程設計計算書一、確定結構承重方案本次設計采用縱橫墻混合承重方案二、確定房屋的靜力計算方案最大橫墻間距，采用=1\*ROMANI樓蓋類體系，因此本房屋屬于剛性方案房屋。三、墻體高厚比驗算1、外縱墻高厚比驗算一層高厚比驗算：采用水泥砂漿，查表得因此高厚比滿足要求。二、三層高厚比驗算：因此高厚比滿足規(guī)范要求。2、內縱墻高厚比驗算可知高厚比符合要求。3、橫墻高厚比驗算橫墻厚度為204mm，墻長s=四、荷載計算1、屋面恒荷載標準值APP改性瀝青防水層0.320厚1:2.5水泥砂漿找平層平均150mm厚水泥珍珠巖保溫找坡層0.25APP改性瀝青隔氣層0.0520厚1:2.5水泥砂漿找平層預應力混凝土空心板2.520厚板底粉刷合計：4.49屋面梁自重 2、屋面的活荷載標準值3、樓面恒荷載標準值大理石面層20厚水泥砂漿找平層預應力混凝土空心板2.520厚板底粉刷合計：樓面梁自重4、樓面的活荷載標準值5、墻體自重標準值240mm雙面粉刷墻自重鋁合金窗該教學樓層高3.3m<4.0m，總高18.8<18m，基本風壓，因此可以不考慮風荷載的影響。四、縱墻承載力計算1、選取計算單元D軸線比A軸線墻體更不利。內縱墻的豎向壓力有所增加，但支撐處墻體軸向力偏心距有所減小，并且內縱墻上的洞口寬度較外縱墻小。因此可只在D軸線上取一個開間的外縱墻作為計算單元，其受荷面積為。2、確定計算截面對每層墻體一般有下列截面比較危險：本層樓蓋底面=1\*ROMANI-=1\*ROMANI截面，窗口的上邊緣=2\*ROMANII-=2\*ROMANII截面，窗臺邊緣=3\*ROMANIII-=3\*ROMANIII截面，以及下層樓蓋頂面=4\*ROMANIV-=4\*ROMANIV截面。取=1\*ROMANI-=1\*ROMANI截面和=4\*ROMANIV-=4\*ROMANIV截面為計算截面。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:屋面恒荷載女兒墻自重 屋面活荷載一、二層樓面恒荷載一、二樓樓面活荷載二、三層墻體和門窗自重一層墻體和窗自重4、控制截面的內力計算圖1.剖面圖墻體采用MU10磚和M5砌筑砂漿砌筑，查表得砌體的抗壓強度設計值f=1.5MPa.第三層1-1截面(1)由可變荷載控制的組合(2)由永久荷載控制的組合根據(jù)構造要求，采用磚砌體對于跨度大于4.8m的梁，應在支撐處的砌體上設置鋼筋混凝土或混凝土墊塊。因此在屋面梁和樓面梁兩端均設置剛性墊塊。取，=5.4第三層2-2截面處第三層3-3界面處查表得=5.775則查表得=5.79則第二層4-4處截面軸向力為上述荷載與本層墻自重之和第一層5-5截面處軸向力為上述荷載與本層樓蓋荷載之和查表得=6.76則查表得=6.36第一層6-6截面處軸力為上層荷載與本層墻體之和5、第三層窗間墻承載力計算（1）第三層截面1-1處窗間墻受壓承載力驗算第一組內力：，查表得=0.309滿足設計要求。第二組內力：，查表得=0.310因此也符合規(guī)范要求。第三層2-2截面處窗間墻受壓承載力驗算第一組內力：第二組內力：，查表得滿足規(guī)范要求。（2）兩端支承處1-1截面砌體局部受壓承載力驗算兩端設置尺寸為的預制剛性墊塊圖2梁下墊塊第一組內力：,,查得滿足規(guī)范要求。對于第二組內力，比第一組梁端反力小，且相等，這對局壓受力更加有利，因此，采用的剛性墊塊能滿足局壓承載力的要求。6、第二層窗間墻承載力驗算(1)驗算過程如表一。表一第二層窗間墻承載力驗算項目第一組內力第二組內力截面截面3-34-43-34-4N(kN)244.480300.636251.476314.652e（mm）2702600.11/0.11/y(mm)120/120/0.22/0.22/13.7513.7513.7513.750.5450.7760.5450.776A()0.4320.4320.4320.432(MPa)1.51.51.51.5(kN)351.16502.848353.16502.848結論滿足條件滿足條件（2）梁端支承處截面3-3砌體局部受壓承載力驗算梁端設置尺寸為的預制剛性墊塊第一組內力：，，，，按時，查表得對于第二組內力，，，。因此與上組相比相等，而梁端反力較小，對局部受壓有利，因此采用以上墊塊也滿足局部受壓承載力要求。7、一層窗間墻承載力驗算驗算過程如表二。表二一層窗間墻承載力驗算項目第一組內力第二組內力截面截面5-56-65-56-6N(kN)384.512449.689397.232470.556e（mm）1601500.067/0.063/y(mm)120/120/0.133/0.125/16.87516.87516.87516.8750.5590.5930.5670.593()0.4320.4320.4320.432(MPa)1.51.51.51.5(kN)362.232384.264367.092384.264結論不滿足條件不滿足條件因此在第一層加設壁柱。壁柱尺寸如圖2。圖3窗間墻(1)整片墻體的高厚比驗算因此，高厚比滿足規(guī)范要求。（2）壁柱間墻的高厚比驗算因此高厚比符合規(guī)范要求。(3)一層窗間墻受壓承載力驗算表三一層窗間墻承載力驗算項目第一組內力第二組內力截面截面5-56-65-56-6N(kN)384.512449.689397.232470.556e（mm）1601500.04/0.04/y(mm)302/302/0.05/0.05/11.2811.2811.2811.280.7520.8380.7520.838A()0.5780.5780.5780.578(MPa)1.51.51.51.5(kN)651.984726.546651.984726.546結論滿足條件滿足條件(4)梁端支承處5-5截面砌體局部受壓承載力驗算根據(jù)構造要求在梁端設置尺寸為的預制剛性墊塊，取第一組內力進行驗算。圖4壁柱處墊塊，，，，按查表得=0.87壁柱內設墊塊時，其局部承載力偏低，只取壁柱面積滿足局部承載力要求。五、橫墻承載力計算取=2\*GB3②軸線上1m寬的墻體作為計算單元，其受荷面積為。由于橫墻是軸心受壓構件，且墻體材料、墻厚均相同，因此可只驗算基礎頂面6-6截面處的承載力。1、荷載計算屋面恒荷載屋面活荷載一、二層樓面恒荷載一、二層樓面活荷載二、三層墻體自重一層墻體自重2、控制截面處的內力計算e/h=0,查表得=0.698上述驗算表明，橫墻承載力符合設計規(guī)范要求，且有較大安全儲備。六、過梁設計,考慮梁板傳來的荷載，假設過梁的截面尺寸為，采用混凝土，。HRB335級鋼筋，，。，過梁上的荷載包括墻體自重和樓板傳來的荷載兩部分。圖5窗過梁1、荷載計算梁自重設計值（包括過梁三個表面的抹灰20mm厚自重）墻體自重設計值樓蓋板傳來的荷載設計值2、正截面受彎承載力計算查表得，，，取。選用410，。3、斜截面受剪承載力計算因此可以僅按構造設置箍筋，配置Φ6@250箍筋。圖6過梁配筋圖4、過梁梁端支承處局部抗壓承載力驗算查得砌塊抗壓強度設計值，取壓力圖形完整系數(shù)過梁的有效支承長度：承壓面積：影響面積：由于故取局部受壓強度提高系數(shù)=1.25不考慮上部荷載，則局部壓力為：局部承壓的抗力：故過梁支座處砌體局部受壓符合規(guī)范要求。七、基礎設計地基承載力計算時上部結構的荷載效應采用標準組合。取D軸上窗間墻為計算單元。取d=0.78m，地下水位為-1.2m。1、縱墻墻下條形基礎設計，不需要進行地基承載力特征值的寬度修正。采用MU10的磚砌塊和M5的砌筑砂漿砌筑。查表得，可采用“二一間隔收”砌法。，因此可不進行墻邊緣和變階處的受剪承載力驗算。2、內橫墻下條形基礎設計在=2\*GB3②軸線上取長度為1m的墻體作為計算單元,不需要進行地基承載力特征值的寬度修正。采用MU10的磚砌塊和M5的砌筑砂漿砌筑。查表得，可采用“二一間隔收”砌法。因此可不進行墻邊緣和變階處的受剪承載力驗算。因此此墻下條形基礎符合規(guī)范要求。為方便施工將縱墻跟橫墻墻下條形基礎設計成同一尺寸，均符合承載力要求，基礎尺寸如圖7。圖7縱橫墻下條形基礎八、抗震設計1、建筑總重力荷載代表值G的確定集中在各樓層標高處的各質點重力荷載代表值包括樓面或屋面的自重標準值，50%的樓面或屋面活荷載，上下各半層墻體的標準值之和。（1）二、三層橫墻重：A、D軸線縱墻上半墻自重：A、D軸線縱墻下半墻自重：B、C軸線內縱墻上半墻自重：B、C軸線內縱墻下半墻自重：一層橫墻自重：A、D軸線縱墻上半墻自重：B、C軸線內縱墻上半墻自重：（2）各層重力荷載代表值確定（3）2、水平地震力計算抗震設防烈度為7度，查表得。設計地震分組為第一組，=2\*ROMANII類場地，。表四水平地震力作用下層間剪力計算層號3422810.6547158455.53455.53256897.3541814403.91859.44159194.0523972231.561091∑160361129441091圖9水平地震力下計算簡圖3、橫墻截面抗震承載力驗算位于=2\*GB3②軸線上的橫墻為最不利墻段，進行抗震承載力驗算。一層全部橫向抗側力墻截面面積：軸線=2\*GB3②橫墻截面面積：樓層總面積：軸線=2\*GB3②橫墻的重力荷載從屬面積：軸線=2\*GB3②橫墻所承擔的水平地震力：軸線=2\*GB3②橫墻每米長度上所承擔的豎向荷載：軸線=2\*GB3②橫墻截面的平均壓應力：采用M5級砂漿，，查表得滿足抗震規(guī)范要求。4、縱墻截面抗震承載力驗算外縱墻的窗間墻為不利墻段，取A軸線的墻段進行抗震承載力驗算。地震力按剛性樓蓋時的情況分配，各軸線的剛度比近似的用其墻面面積比代替。驗算一層截面抗震承載力。不利墻段的地震剪力分配：（1）盡端墻段：（2）中間墻段：由于，應同時考慮彎曲和剪切變形，取。計算結果列于表五。表五墻段剪力計算類別h(m)b(m)個數(shù)盡端墻段1.81.0228.7296.1770.06711.65中間墻段1.81.881.5983.5010.19634.09采用M5級砂漿，墻段1僅承受墻體自重：查表得滿足抗震規(guī)范要求。軸線=2\*GB3②=4\*GB3④=