大學砌體結構課程設計多層混合結構房屋設計

1、*大學建筑工程專業(yè)砌體結構課程設計目錄設計任務書（2）1 .設計題目（2）2 .設計內(nèi)容（2）3 .設計資料（2）設計計算書（4）1 .結構平面布置（4）2 .確定計算方案（4）3 .荷載計算（6）4 .結構計算（7）5 .梁下局壓驗算（13）6 .圈梁布置及構造措施（14）7 .跳梁雨棚計算（14）8 .墻下條形基礎計算（16）9 .參考資料（18）砌體結構課程設計任務書1、 設計題目：多層混合結構房屋設計某多層住宅，建筑條件圖見附圖，對其進行結構設計。2、 設計內(nèi)容1、結構平面布置圖：柱、主梁、圈梁、構造柱及板的布置2、墻體的承載力的計算3、墻體局部受壓承載力的計算4、挑梁、雨蓬的計算5、

2、墻下條形基礎的設計6、繪制各層結構平面布置圖（1：200）3、 設計資料1、題號第n題（見表一，表中有42道題目，每班學生根據(jù)學號選擇相應的題號。）2、荷載（1）、屋面活荷載取kn/m2,恒荷載取kn/m2（2）、衛(wèi)生間活荷載取kn/m2,恒荷載取kn/m2 3） 3）、鋼筋混凝土容重25kn/m3 4） 、平頂粉刷：0.40kn/m23、地質(zhì)條件本工程建設場地地質(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(2)、磚采用頁巖磚，砂漿采用混合砂漿或水泥砂漿，強度等級根據(jù)計算選表一恒載題號123456789

3、101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142注：恒載、活載指的是樓面恒載、活載標準值，單位為kn/m2,要求同學按學號選擇每題的樓面恒載、活載值。砌體結構設計計算書一、結構平面布置本結構選用縱、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，能適應房屋平面布置的多種變化，更好地滿足建筑功能上的要求。結構平面布置圖見圖紙。圖中，梁L-1為250mmx600mm,伸入墻內(nèi)240mm,墻厚240mm。一層采用Mu20燒結頁巖磚，M10混合砂漿；二至六層采用Mu15磚，混合砂漿，窗高為15

4、00mm,混凝土質(zhì)量控制等級為B級二、確定計算方案1、確定房屋的靜力計算方案由建筑圖可知，最大橫墻間距s=x3=,屋蓋、樓蓋類別屬于第1類，查表s<32m,L=>h/2,因此本房屋屬于剛性方案房屋。計算簡圖如圖一所示：圖一計算簡圖2、墻體高厚比驗算：(1)外縱墻的高厚比驗算一層外縱墻：基礎標高-0.6m,故底層高度取H=+=3.9ms=10.8m,可知s>2H由表查得計算高度H0=查表，M10砂漿，B=261=,12=/s=X=>Ho3.9V02416.25<12=xx26=潴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>2

5、H=查表，H。=3.3mH。h03241375<=X X 26=滿足要求內(nèi)縱墻的高厚比驗算H0的計算同外縱墻層縱墻:N 2= bs/s =x =>Ho3.9h0.2416.25 < 1=x x 26=29滿足要求二層以上縱墻:N 2= bs/s =x =>H。3.3h0.2413.75<=x x 26=29滿足要求(3)、承重墻高厚比驗算層橫墻:s=6.0m 故 H<S<2H=7.9mH 0 +=3.18m無門窗洞口 ,所以:H03.18h 0.2413.25<1 2= X X 26=滿足要求二層以上橫墻H0+=X+X=3.06mHo3.0602

6、412.75< 1 2=x x 26=滿足要求三、荷載計算根據(jù)設計要求，荷載資料如下：1、屋面包荷載：m2+平頂粉刷KN/m2=KN/m2屋面活荷載：m22、樓面包荷載：m2+平頂粉刷KN/m2=KN/m2樓面活荷載：m2。3、衛(wèi)生間活荷載：m2衛(wèi)生間包荷載：m2。5、鋼筋混凝土容重丫=25KN/m26、墻體自重標準值240mm厚墻體自重m2（按墻面計）鋁合金玻璃窗自重m2（按墻面計）7、衡陽地區(qū)的基本風壓/褶，且房屋層高小于4m,房屋總高小于38米，所以該設計不考慮風荷載的影響。四、結構計算（一）縱墻內(nèi)力計算和截面承載力計算1、選取計算單元該房屋有內(nèi)外縱墻，樓梯樓面?zhèn)鱽淼暮奢d，雖使內(nèi)縱

7、墻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，因而不必計算，只在E軸取一個開間的外縱墻為計算單元，計算單元簡圖如下:2、控制截面磚采用燒結頁巖磚，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層采用不同強度等級的材料，需驗算底層及二層墻體承載力，首層墻體強度，其他層墻體強度，每層取兩個控制截面I-1、n-H每層墻的計算截面面積為A240X1800=432000mm23、各層墻體內(nèi)力標準值L1自重：XX25=KN/m女兒墻及頂層梁高范圍內(nèi)墻重：女兒墻采用240

8、mm厚燒結頁巖磚雙面粉刷（KN/m2）,高度為300+120板厚）=420mm,梁高為600mm.女兒墻重Gk=042XX+X=2至5層墻重G2k=G6k（XX）X+xx=1層墻重（大梁以下部分）G1k=（XX）X+xx=60.1G2kKN屋面梁支座反力：由恒荷載傳來Nl6gk=1/2XXX+1/2XX=由活荷載傳來Nl6qk=1/2XXX=有效支承長度ao6=104rH7T=10X<600/2.07=mm<240mm所以取ao6=樓面梁支座反力：由恒荷載傳來Nl2gkNl1gk=1/2XXx+1/2XX=由活荷載傳來N|2qkNiiqk=1/2XXX6=2至5層樓面梁有效支承長度

9、a06a02=170.3mm1層樓面梁有效支承長度a0i=107h/f=10XyZ600/2.67=150mm所以取a3i=150mm4、內(nèi)力組合(1)第2層墻體II截面第一種組合(g2Q1.4)N2l=(Gk+4XG2k+Nl6gk+4XNl2gk)+(NI6gk+4XXNl2qk)=x+4X+4X+x+4X=KNNI2=1.2NI2gk1.4N|2qk=X+X=02=2402-0.4a32=x=51.88mme,2=Ni2ei2/N2i=第二種組合(g1.35q1.4c=)N2(Gk+4XG2k+Nl6gk+4XNlgk)+XX(Nl6gk+4XXNlqk)Ni2=+X=KNq2=Ni2e

10、2/N2i=6.14mm(2)第2層墻體H-E截面第一種組合N2n=1,2G2K+N2：=X+=N2n=1.35G2K+N2i=X+=所以，取N=(3)第1層墻體II截面第一種組合Nli=(Gk+5XG2k+Nl6gk+5XNl2gk)+(Nl6gk+5XXNl2qk)=x+5x+4-5x+x+5Xx=NL1=1.2sl,2gk1-4l12qk=x+X=240q10.4a0i=120x150=60mm2e=NLieLi/Nii=60x=7.4mm第二種組合NLi=(Gk+5XG2k+Nl6gk+5XNlgk)+XX(Nl6gk+5XXNlqk)Nli=+X=KNe=NLieLi/N11=x=9

11、.05mm(4)第1層墻體n-u截面第一種組合Nln=1_2G1K+N1I=X+=第二種組合Nin=1.35Gik+Nii=X+=所以，取N=5、截面承載力驗算(1) 2層墻體II截面(A=432000mm2f=Ho=33OOmm)第一種組合Ho=X3300/240=he/h=240=查表得=Af=X432000X=>N2=滿足要求第二種組合H0-=X3300/240=he/h=240=查表得Af= X 432000X = >滿足要求(2) 2層墻體H-II截面(e=0)H一=查表得hAf=X432000X=>滿足要求(3) 1層墻體II截面(A=432000mm2f=H0=

12、3900mm)第一種組合H。-=X3900/240=he/h=240=查表得Af=X432000X=>滿足要求第二種組合e/h=240=He-=X3900/240=查表得hAf= X432000X=> N1滿足要求(4) 1層墻體H-II截面(e=0)>=查表得Af= X432000X => Ni滿足要求(5)衛(wèi)生間縱墻，樓梯間縱墻經(jīng)驗算滿足要求(二)、橫墻內(nèi)力計算及截面承載力驗算取1m寬墻體作為計算單元，沿縱向取3600mm為受荷寬度，計算截面面積4=x1=,由于房屋開間，荷載均相同，因此近似按軸壓驗算，簡圖如下:(1)樓梯間橫墻內(nèi)力計算及承載力驗算第2層墻體n-n截

13、面第一種組合：N2n=(1xxx4+1xx+1xx3x+(1xx2+1xxx3X=第二種組合N2n=X+XX=所以取N=e=0,=1X3060/240=查表得=hAf=x240X=>滿足要求第1層墻體R-E截面(考慮2至5層樓面活荷載折減系數(shù)第一種組合：Nln=(1XXX4+1XX+1XX+1XX4X4-(1XX2+1XXX4X=第二種組合：Nln=X+X=所以取N=|_|-=X39007240=查表得=hAf=X240X=610KN>滿足要求(2)衛(wèi)生間橫墻內(nèi)力計算及承載力驗算衛(wèi)生間采用現(xiàn)澆樓板，h=100mm,力按單向板傳遞。經(jīng)驗算滿足要求.五、梁下局壓驗算依據(jù)端部局壓承載力要

14、求：NoN,fA1、頂層局部受壓驗算：有效支撐長度：ao=Aa0b=X250=42575mm2Ao=240X(250+2X240)=175200mm2<A=432000mm2A0/A尸>3,取=0=所以fAXXX42575=頂層N=x+X=<滿足要求1、底層局部受壓驗算：有效支撐長度：a0=150mmAa°b=150X250=37500mm222A0=240X(250+2X240)=175200mm2<A=432000mm2A0/Ai=>3,取=0=所以fAXXX37500=底層N=X+X=滿足要求六、圈梁布置及構造措施為了滿足建筑的整體穩(wěn)定性，故應設置

15、檐口圈梁以及地圈梁。圈梁的設置：由于本建筑多層住宅建筑，故應在所有縱橫墻上嗝層設置圈梁一道。圈梁設置時還應符合現(xiàn)行的國家標準建筑地基基礎設計規(guī)范（GB50007）的有關規(guī)定.七、挑梁、雨蓬的計算（一）、挑梁的設計：挑梁根部尺寸取250mmx350mm,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=1/2XXX=隔墻均布荷載：qi=xx=m內(nèi)橫墻均布荷載：q2=x=m挑梁自重：埋入段G埋入=xx25=m,挑出段G挑出=xX25=m100mm厚雨蓬板荷載：q3

16、=25Xx=m樓面包荷載：KN/m2樓面活荷載：KN/m2計算簡圖如圖4所示：FTihiiiihii-X_Z-Z-<,_/,"ZX-1上XJZ-/Z-/1、計算傾覆點11=2.5m>hb=x=0.77mxo0.3hb=X=0.105m<li=0.234m2、傾覆力矩:MOV=XX+X+Xxx+=.m抗傾覆力矩：Mr=xxx+x+xxx2=.mMov<Mr滿足抗傾覆驗算3 、挑梁下砌體局部受壓承載力計算Ni=2R=2X+X+XXX+=召fA尸XXXX250X350=KNNi<召fAi滿足挑梁下砌體局部受壓驗算4 、配筋挑梁上部配筋220+122，下部配筋2

17、14，箍筋8100（二）、雨篷的設計雨蓬板厚100mm,計算同挑梁，挑梁檐口500mm厚磚墻雨蓬梁配筋實配418（三）、挑梁的構造要求挑梁設計除按符合國家現(xiàn)行混凝土結構設計規(guī)范有關規(guī)定外，尚應滿足、下列要求：（ 1） 縱向受力鋼筋至少應有1/2的鋼筋伸入梁尾端，且至少不少于212，其余鋼筋伸入支座的長度不應小于2l1/3（ 2） 挑梁埋入砌體的長度l1與挑出長度l之比應大于，當挑梁上無砌體時l1與l之比應大于2八、墻下條形基礎的設計基礎材料：采用混凝土C25，鋼筋HRB335設基礎埋深，室內(nèi)外相差450mm則d=+2=1、確定條形基礎底面寬度由前面的計算可知基礎頂面軸壓最大值為N=每米基礎頂面上N=+2=KNA>Fk+Gk/(f-ymd)=+(200-20X=m2條形基礎取b=2、基礎內(nèi)力計算地基凈反力pn=3=竺竺二183KN/m2b2.2經(jīng)分析可知在墻角位置產(chǎn)生的彎矩最大212-c22.20.242.20.241XK