砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)

1、1基本資料某五層混合結(jié)構(gòu)辦公樓，其平面、剖面如圖所示。圖中梁L-1截面為bc hc =200mm 550mm，梁端伸入墻內(nèi)240mm 層縱墻厚為370mm2-5層縱墻厚240mm橫墻厚均為240mm墻體擬采用雙面粉刷并采用MU10實(shí)心燒結(jié)粘土磚，1層、2層采用M10混合砂漿砌筑；3-5層采用M7.5混合砂漿砌筑，試驗(yàn)算承重墻的承載力。層高3.3m，基礎(chǔ)采用磚基礎(chǔ)，埋深 1.2m。女兒墻高度600mm施工質(zhì)量控制等級(jí)為B級(jí)。辦公樓平面圖©£菠1直5-JlesiiMBrmrLMlKx<43L, -MUltlx:tiling Bttt&tH辦公樓剖面圖:;_”? ?

2、 !P j上窄-I1Jb JO|珈1朋用!打»匕空住ii l*mm從仗揮料ijf2荷載計(jì)算一 2 2 屋面荷載：屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值為4.005kN/m2，屋面活載標(biāo)準(zhǔn)值為 2kN / m，組合值系數(shù)® c =0.7 o 樓面荷載：樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值為3.105kN/m2，樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值為 2.2kN / m2，組合值系數(shù)© c =0.7 o 墻體及門窗荷載：240mm厚墻體自重為4.56KN /m2, 370mm厚墻體自重為2 27.03KN /m，鋼框玻璃窗自重標(biāo)準(zhǔn)值為：0.45kN/m2。 L-1梁自重(含雙面抹灰)：225 0.2 0.55 (0.55 2 0.2)

3、 OT =3.08kN/m3確定靜力方案采用裝配式鋼筋混凝土屋蓋。最大恒墻間距s =10.8m ：32m，該房屋屬剛性房屋，外墻不考慮風(fēng)載的影響。4兩底砌體的局部受壓承載力驗(yàn)算(1) 一層驗(yàn)算：(a) 有效支撐長(zhǎng)度 a0=10._hc/f =10一 550/1.89 二 170： 240nm,局部受壓面積2A = a)b=170 200 = 34000mm ,影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計(jì)算面積2 A 163200A =(b+2h)h =(200+2T40)x240 = 163200mm2因=4.3>3 故' A34000':=0 o N| =生,q=1.2 3.105 3.6

4、 1.4 2.2 0.7kN /m , N|= 45kN。故局部壓力2設(shè)計(jì)值=N =45kN o(b) 砌體局部受壓承載力設(shè)計(jì)值f =1.89Mpa ,砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)、10.35,4.8匚1 =1.68 ： 2.0, 砌體局 部抗壓 承載力 為fA=0.71 . 6 81 Ni。故砌體局部承載力滿足要求。(2) 二層驗(yàn)算：(a)有效支撐長(zhǎng)度 a。=10、.怩/=10：550/1.69 =180.4 ： 240mm ,局部受壓面積2A =玄b =180.4 200=36080mm ,影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計(jì)算面積 心=(b +2h)h =(200 +2x240) x240 =16320

5、0mm2 因 比=I63200 = 4.5>3，故® =0。' A 36080N =45kN。故局部壓力設(shè)計(jì)值=N| =45kN。(b)砌體局部受壓承載力設(shè)計(jì)值f =1.69Mpa ,砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù) 咐-1 0.35 ,163200/36080-1 =1.65 ： 2.0 -1.65，砌體局部 抗壓承 載力為 nY fA M。故砌體局部承載力滿足要求。5高厚比驗(yàn)算(1) 一層縱墻高厚比驗(yàn)算a、整片墻高厚比：恒墻間距 s=10.8m 22 4.5m = 9m，H° =1.0H =4.5m， =1一0.4 匹=1 -0.4 1800 =0.8 0.7，叫

6、=1.0。s3600b 200MU10實(shí)心燒結(jié)粘土磚，M10混合砂漿砌筑訂=26，0.05 ： -c =0.057 ： 0.25，l 3600H 4500012.16 八2訂=1.0 0.8 26 =20.8 滿足要求。h 3701 2滿足要求(2) 二層縱墻高厚比驗(yàn)算a、整片墻高厚比：恒墻間距 s = 10.8m 2H =2 4.5m = 9m，H0=1.OH=4.5m， b1800七=1-0.4 s =1 -0.40.8 0.7，叫=1.0。s3600MU10實(shí)心燒結(jié)粘土磚，M7.5 混合砂漿砌筑： =26，0.05 ： -c = 240 =0.067 ： 0.25，l 3600H 450

7、0018.75訂=1.0 0.8 26 =20.8 滿足要求。h 2401 2(3) 三至五層縱墻高厚比驗(yàn)算a、整片墻高厚比：恒墻間距 s=10.8m2H=2 3.3m = 6.6m , H。=OH = 3.3m，J2 =1 -0.4 bs =1 - 0.4 1800 =0.8 0.7 s3600，,1.0。MU1C實(shí)心燒結(jié)粘土磚，M7.5混合砂漿砌筑訂=26，0.05 ： ®200 =0.056 : 0.25，l 3600H 4500018.75訂=1.0 0.8 26 =20.8 滿足要求。h 2401 2(4) 橫墻高厚比驗(yàn)算a、 靜力方案的確定：縱墻間距s=5.8m ：32m

8、，該房屋屬剛性房屋。b、一層橫墻高厚比驗(yàn)算：H = 5.1m ： s = 5.8m ： 2H =10.2mH0 =0.4s+0.2H =0.4 漢 5.8 + 0.2 匯 5.1 = 3.34m，卩 2 = 0.8，片=1.0。H 3340013.92 ：叫七訂=1.0 0.8 26 =20.8 滿足要求。h 2401c、二、三、四、五層橫墻高厚比驗(yàn)算H = 3.3m ： s = 5.8m ： 2H =6.6m， H0 = 0.4s、0.2H = 0.4 5.8：； 0.2 3.3 = 2.98m， =1.0，叫=1.0 o住 H 02980-12.42 ：叫I = 26滿足要求。h 2401

9、6縱墻內(nèi)力計(jì)算及截面承載力驗(yàn)算(1) 計(jì)算單元的確定：如辦公樓圖所示。(2) 控制截面：底層和二-五層墻厚，砂漿等級(jí)不同，需驗(yàn)算底層及二層，三層墻體承載力，頂層承載力。每層墻取墻頂大梁底部，墻底下層大梁底部。兩個(gè)控制截面。三-五層砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f =1.69M p a 一二層f =1.89M p a 每層墻的計(jì)算截面面積5252A =370 1800 = 6.66 10 mm ,急=A3 = A4 = 240 1800 = 4.32 10 mm。(3) 各層墻體內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算a、計(jì)算各層墻自重標(biāo)準(zhǔn)值：女兒墻及頂層梁高范圍墻重，女兒墻900mm梁高550mm屋面板，樓面板 120mm Gk

10、=(0.9+0.12 + 0.55)漢36004.56 = 25.77kN。二-五層墻自重G2k 二 G3k 二 G4k 二 G5k =(3.6 3.3-1.8 1.8) 4.56 1.8 1.8 0.45 =40.86kN 底層 墻重 G1k=(3.6 3.85-1.8 1.8) 7.03 1.8 1.8 0.45 = 76.01kNb、計(jì)算屋面，樓面，梁支座反力標(biāo)準(zhǔn)值屋面梁恒載標(biāo)準(zhǔn)值傳來(lái)的支座反力Nl5gk =(4.005 3.6 3.08) 5.8 0.5=50.74kN屋面梁由活荷載標(biāo)準(zhǔn)值傳來(lái)支座反力為Nl5qk =2 3.6 5.8 0.5 = 20.88kN一 四層樓面梁由恒載標(biāo)準(zhǔn)

11、值傳來(lái)支座反力Nl1gk = Nl2gk = Nl3gk 二 Nl4gk =(3.105 3.6 3.08) 5.8 0.5 = 41.35kN一 四層樓面梁由活載標(biāo)準(zhǔn)值傳來(lái)支座反力Nigk = N/ = N/ = “內(nèi)=2.2 3.6 5.8 0.5 = 22.97kN三五層梁有效支撐長(zhǎng)度h,a°3 =a°4 =a°5 =10 普=10=180.4 v 240mm二層樓面梁有效支撐長(zhǎng)度a02 =10.=10一 ；50 =170.6 : 240mm一層樓面梁有效支撐長(zhǎng)度a01 =10 10. 550f . 1.89= 170.6 ：240mm（4）內(nèi)力組合1）五層

12、墻截面a、由可變荷載效應(yīng)控制組合N=1.2(Gk Nl5gk) 1.4Nl5qk =1.2 (25.77 50.74) 1.4 20.88 = 121.04kNNl5 =1.2Nl5gk 1.4Nl5qk =1.2 50.74 1.4 20.88 = 90.12kN240el5 -2-0.4a05 =120 -0.4 180.4 =47.84mm 艮二Nl5ei5Ns90.12 47.84121.04=35.62mmb、由恒載效應(yīng)控制組合N5 =1.35(Gk Nl5gk) 1.4 0.7Nl5qk =1.35 (25.77 50.74) 1.4 0.7 20.88 = 123.75kNNl5

13、 =1.35Nl5gk 1.4 0.7Nl5qk =1.35 50.74 1.4 0.7 20.88 = 88.96kN240Nl5el5 el50.4a05 =120 -0.4 180.4 =47.84mm C34.39mm205N5 -123.752) 五層墻二-二截面A由可變荷載效應(yīng)控制組合N5二=1.2G5k N5 1.2 40.86 121.04 =155.47kNb、由恒載效應(yīng)控制組合N5二二1.35G5k N5 =1.35 40.86 123.75 = 178.9kN3) 四層墻-截面a、由可變荷載效應(yīng)控制組合N=1.2(Gk G5k Ni5gk NMgk) 1.4(Ni5qk

14、N) "2 (25.77 40.86 50.74 41.35)1.4 (20.88 22.97) =251.85kNNl4 =1.2Nl4gk 1.4Nl4qk =1.2 41.35 1.4 22.97 = 81.78kN240N|4$4e|40.4a04 =120 -0.4 180.4 =47.84mm e4 15.53mm2N4j 251.85b、由恒載效應(yīng)控制組合N4 =1.35(Gk G5k Nl5gk - Nl4gk) 1.4 0.7(“/”如)=1.35 (25.77 40.86 50.74 41.35)1.4 0.7 (20.8822.97) = 256.98kNNl4

15、 =1.35Nl4gk 1.4 0.7Nl4qk =1.35 41.35 1.4 0.7 22.97 = 78.33kN240Ni4ei478.33x： 47.84 4 A rrtei40.4a°4 =120 -0.4 180.4 = 47.84mm e4 14.58mm2N4256.984) 四層墻二-二截面a、由可變荷載效應(yīng)控制組合N4=1.2G4k N4-=1.2 40.86 251.85 = 300.88kNb、由恒載效應(yīng)控制組合N4=1.35G4kN4 - = 1.35 40.86 256.98 = 312.14kN5) 三層墻-一截面a、由可變荷載效應(yīng)控制組合N3,1.2

16、(Gk Gk(4k N|5gk N|4gk N|3gk)1.4(N|5qk N|4qk N|3qk)二1.2 (25.7740.86 40.86 50.74 41.35 41.35) 1.4 (20.8822.9722.97) = 382.66kNNg 81.7UZ = 10.22mm382.66N|3 =1.2N|3gk 1.4N|3qk =1.2 41.35 1.4 22.97=81.78kN240卄牙心右120-。.4 180.4 =47.84mmn3.b、由恒載效應(yīng)控制組合N =1.35(Gk ' G5k ' G4k ' Nl5gk ' Nl4gk Nl

17、3gk) 1 -4 0.7(Nl5qk ' Nl4qk ' Nl3qk)=1.35 (25.77 40.86 40.86 50.74 41.35 41.35) 1.4 0.7 (20.88 22.97 22.97) =390.74kNNl3 -1.35Nl3gk 1.4 0.7Nl3qk =1.35 41.35 1.4 0.7 22.97 = 78.33kN240Nl3el378.33 47.84el30.4a03 =120 - 0.4 180.4 = 47.84mm 3 9.59mm13203N3 一 390.746) 三層墻二-二截面a、由可變荷載效應(yīng)控制組合N3=1.2G

18、3k N3 =1.2 40.86 380.66 = 431.69kNb、由恒載效應(yīng)控制組合N3-=1.35G3k N3 =1.35 40.86 390.74 = 445.90kN7) 二層墻截面a、由可變荷載效應(yīng)控制組合N2 T.2(Gk G5k ' G4k ' G3k ' N|5gk ' Nl4gk ' Nl3gk ' Nl2gk) ' 1.4(Nl5qk ' Nl4qk ' Nl3qk ' Nl2qk)=1.2 (25.7740.86 40.86 40.86 50.74 41.35 41.35 41.35) 1

19、.4 (20.8822.9722.9722.97)= 513.47kNNl2 =1.2Nl2gk 1.4Nl2qk =1.2 41.35 1.4 22.97 = 81.78kN240Nl2$281.78漢 51.76 o n>1el20.4a02 =120 -0.4 170.6 =51.76mm e28.24mm202N2 -513.41b、由恒載效應(yīng)控制組合N=1.35(GkG5kG4kG3kNl5gk 'Nl4gk 'Nl3gk ' Nl2gk).40.7(Nl5qkNl4qk ' Nl3qk 'Nl2qk)=1.35 (25.7740.86

20、40.86 40.86 50.7441.35 41.35 41.35)1.4 0.7 (20.8822.97 22.9722.97) = 559.19kNNl2 -1.35Nl2gk 1.4 0.7Nl2qk -1.35 41.35 1.4 0.7 22.97 = 78.33kNel2 二240 -0.4a02 =120 -0.4 170.6 =51.76mm e = 2Nl2e2N278.33 51.76524.23二 7.73mma、由可變荷載效應(yīng)控制組合N2_=1.2G2k N =1.2 40.86 513.47 = 562.50kNb、由恒載效應(yīng)控制組合N2=1.35G2k N2 =1

21、.35 40.86 524.23 = 579.39kN9) 一層墻截面a、有可變荷載效應(yīng)控制組合N1 "(Gk 4G5k N|5gk 4Nl4gk) 1 .4(Nl5qk 0.85 4Ni4qk)=1.2 (25.77 40.86 4 50.74 41.35 4) 1.4 (20.88 22.97 4) =644.28kNNl1 =1.2Nl1gk 1.4Nl1qk =1.2 41.35 1.4 22.97 = 81.78kN370N|&181.78 116.76el10.4a01 =185 -0.4 170.6 =116.76mm U 14.82mm11201N644.28

22、b、由恒載效應(yīng)控制組合N1,1.35(Gk 4G5k N l5gk ' 4Nl4gk )1.4 0.7(Nl5qk 0.85 4Nl4qk)=1.35 (25.77 - 40.86 4 50.74 41.35 4)1.4 0.7 (20.8822.97 4)=657.33kNNl1.35Nl1gk 1.4 0.7Nl1qk =1.35 41.35 1.4 0.7 22.97= 78.33kN370Nuel178.33 116.76en0.4a°1 =185 -0.4 170.6 =116.76mm U13.91mm2N仃657.7310) 一層墻二-二截面a、由可變荷載效應(yīng)控

23、制組合N廠=1.2G1k 汕-=1.2 40.86 644.28 = 393.31kNb、由恒載效應(yīng)控制組合N=1.35G1k Nr =1.35 40.86 657.73 = 712.89kN(5) 截面承載力驗(yàn)算1) 五層墻 - 截面H3300A=4.32 105mm2，f =1.69MPa，0 =1.1 =13.75mm，3300mmh240a、由可變荷載效應(yīng)控制組合e 35.62h 一 240= 0.148，查表3-1并用內(nèi)插法求得=0.475fA =0.475 廠門，5J ,5i =121.04KNb、由恒載效應(yīng)控制組合e _ 34.39 h 240= 0.143 ,查表并用內(nèi)插法可求

24、得:=0.475fA =0.475 ：匸 丄 5 1.乙=J .沙乂 X5I =123.75KN。滿足要求。2）五層墻二-二截面按軸心受壓計(jì)算，取可變荷載效應(yīng)控制與恒荷載效應(yīng)控制兩組組合中的較大軸力進(jìn)行驗(yàn)算,查表并用內(nèi)插法求得即-0.776 。fA =0.776：！55II -178.91KN3）四層墻截面52£ & H °3300A=4.32 10 mm，f =1.69MPa，0 =1.113.75mm，H。= 3300mmPh240a、由可變荷載效應(yīng)控制組合e _ 15.53h 240= 0.065，查表3-1并用內(nèi)插法求得= 0.616fA=0.616 工5宀

25、，X、：4251.85KNb、由恒載效應(yīng)控制組合e 14.58 h 240=0.061 ,查表并用內(nèi)插法可求得：=0.666fA =0.666 ：工 二 5=厶 二沐乂 X4I =256.98KN。滿足要求。4）四層墻二-二截面按軸心受壓計(jì)算，取可變荷載效應(yīng)控制與恒荷載效應(yīng)控制兩組組合中的較大軸力進(jìn)行驗(yàn)算,查表并用內(nèi)插法求得即-0.776 。fA=0.776 工 工5 1. ：一" 0入、-N4II = 312.14KN5）三層墻-截面52R H03300A=4.32 105mm2，f -1.69MPa，0 =1.113.75mm，H 3300mmh240a、由可變荷載效應(yīng)控制組合e

26、 = 10.22h 240= 0.043，查表3-1并用內(nèi)插法求得=0.6665fA =0.666，"J =382.66KNb、由恒載效應(yīng)控制組合e 9.59h 一 240= 0.040,查表并用內(nèi)插法可求得:=0.6675fA =0.667 工 丄 1 . =1H3i =390.74KN。滿足要求。6）三層墻二-二截面按軸心受壓計(jì)算，取可變荷載效應(yīng)控制與恒荷載效應(yīng)控制兩組組合中的較大軸力進(jìn)行驗(yàn)算,查表并用內(nèi)插法求得=0.776。：fA =0.776 ：八：.1 53II -445.9KN7）二層墻-截面H3300A=4.32 105mm2，f =1.89MFa，0 =1.113.7

27、5mm，3300mm尸 h240a、由可變荷載效應(yīng)控制組合e 8.24h 240-0.034，查表3-1并用內(nèi)插法求得即=0.726fA=0.726 工 5心 -：2I =513.47KNb、由恒載效應(yīng)控制組合e 7.73h 240= 0.032,查表并用內(nèi)插法可求得fA =0.728 ：工工 5 I." = XX2I =524.23KN。滿足要求。8）二層墻.截面 按軸心受壓計(jì)算，取可變荷載效應(yīng)控制與恒荷載效應(yīng)控制兩組組合中的較大軸力進(jìn)行驗(yàn)算,查表并用內(nèi)插法求得:=0.776。fA =0.776 ：工二5-2II =579.3KN9）一層墻-一截面H4550A=6.66 105mm

28、2，f =1.89MFa，0 = 1.112.30mm , H0 = 4550mmaH h3700a、由可變荷載效應(yīng)控制組合e = 14.82h 370-0.040，查表3-1并用內(nèi)插法求得叩=0.703fA =0.703 C®5 1 =八：、心 - 1644.28KNb、由恒載效應(yīng)控制組合e 13.91h 一 370=0.038 ,查表并用內(nèi)插法可求得二 0.734fA =0.734 陽(yáng)二，：.二 .們=657.73KN。滿足要求。10) 一層墻二-二截面按軸心受壓計(jì)算，取可變荷載效應(yīng)控制與恒荷載效應(yīng)控制兩組組合中的較大軸力進(jìn)行驗(yàn)算,查表并用內(nèi)插法求得=0.813。fA =0.813 W5. J -丄二匚 、仆=712.89KN。滿足要求。7橫墻內(nèi)力計(jì)