《砌體結構設計》課程設計

1、砌體結構設計課程設計砌體結構課程設計任務書一、 設計性質(zhì)、目的、與任務1 熟悉混合結構房屋的結構設計程序和內(nèi)容，為畢業(yè)設計和走向工作崗位打下基礎。2 鞏固所學混合結構房屋設計理論，進一步理解結構布置，荷載傳遞，承載力的計算，在工程中 的應用。3 掌握混合結構房屋構造設計。4 掌握施工圖的畫法，學會寫計算書。二、 設計的基本要求1 建筑平面如附圖，完成辦公部分設計。門窗、構造自行設計，自然條件按哈市資料。2 屋蓋用預應力鋼筋混凝土空心板，墻體用 MU10 多孔磚，M5 以上砂漿砌筑。外墻 490mm，內(nèi)墻240mm 或 370 mm，自行設計。3 開間、進深層、高見附表一 、二同學按學號選擇數(shù)椐

2、。三、設計的基本內(nèi)容序號實踐內(nèi)容基本要求學時根據(jù)開間、進深進行結構布置。多方案比選。屋面、樓面荷載傳遞，進行縱橫墻設計。承載力計算，構造設計。過梁、圈梁布置，挑梁雨蓬設計。承載力計算，構造設計。繪結構施工圖（2張 2 號）寫說明。張結構平面布置，張配筋圖。書寫結構計算書一份。計算準確，書寫工整。四、教學文件與教學形式指導書：砌體結構.施楚賢.中國建筑工業(yè)出版社等 教學形式：實際動手設計。五、考核方法及 成績評定總成績包括(平時出勤+計算書+圖紙+答辯 ) 綜合評定。六、其他說明計算書用 A4 紙書寫或打印。序號一S(a)mmL(b)mm序號二廠房荷載KN/m2辦公層高m16000(3600)7

3、500(5100)A2.53.3計算書裝訂順序為：封面、外文摘要、目錄、任務書、正文、參考文獻圖紙折疊裝訂在后。 表一：26000(3600)9000(5100)B33.436000(4200010500(5400)C3.53.546600(4200)7500(5400)D43.656600(4500)9000(5700)E4.53.766600(4500)10500(5700)F2.0(辦公)表二：序號一序號二 學號123456A1611162126B2712172227C3813182328D4914192429E51015202530摘要混合結構中的墻、柱自重的 10%，其費用約占總造價

4、的 40 %。因此墻、柱設計是否合理對建筑使用功能要求以及確保房屋的安全， 可靠具有十分重要的影響。墻體的設計主要包括靜力計算方案的確定， 荷載的傳遞、 承載方案、 墻體高厚比的驗算、 承載力的驗算和局壓驗算。 挑梁的設計主要考慮挑梁的受力性能、抗傾覆驗算。過梁設計考慮過梁類型及下傳荷載的 計算。同時還得考慮構造要求。關鍵詞： 墻體設計過梁、挑梁設計 荷載計算AbstractMixed structure of the walls and columns themselves 10% of its costs account for about 40 percent of the total

5、cost. So walls, the design of the building is reasonable to use the functional requirements and ensure that housing is safe, reliable a very important impact.The design of the main wall of static calculation program, including the identification, load the transfer, bearing programmes, high-thick wal

6、l than the checking, and checking the bearing capacity of the pressure checked. Pick the design of the main beam to consider the force of the cantilever beam performance, anti-overturning checked. Liang designed taking into account the type of beam and the next-load calculations. At the same time ha

7、ve to consider the structural requirements.Key words: wall designLiang Liang pick a designLoad calculation目錄一、設計資料二、房屋結構靜力計算方案三、墻體高厚比驗算四、荷載計算五、縱墻承載力計算六、橫墻承載力計算七、過梁設計八、雨篷設計九、陽臺挑梁設計十、圈梁設計十一、參考文獻一、設計資料某四層綜合商場辦公樓樓蓋、屋蓋采用預應力鋼筋混凝土空心樓板，墻體采用普通燒結磚和水泥混合砂漿砌筑。根據(jù)資料，基礎買只較深且有剛性地坪。哈爾濱地區(qū)的基本風壓為0.45 kN m 2 ,基本雪壓為0.45 k

8、N m 2 。樓面做法：25mm 厚水泥花磚地面，30mm 厚細石混凝土面層，鋼筋混凝土預應力空心板，20mm 厚混合砂漿頂棚抹灰。屋面做法：APP 改性瀝青防水層，20mm 厚砂漿找平層，50mm 厚泡沫混凝土保溫層，APP 改性瀝青隔氣層，鋼筋混凝土預應力空心板，20mm 厚混合砂漿頂棚抹灰。墻體做法：外墻采用 490mm 厚，內(nèi)墻 240mm 厚，采用 MU15 燒結多孔磚， M 7.5 混合砂漿。內(nèi)外墻雙面抹 20mm 厚混合砂漿。施工質(zhì)量控制等級為 B 級。門窗做法：采用塑鋼門窗，窗的截面為 2100mm2100mm,。二、房屋結構靜力計算方案最大橫墻間距 S = 4.2 2 = 8

9、.4m ，屋蓋樓蓋類別屬于第一類。查表知 S 32m ，因此本房屋屬剛性方案房屋。第四層采用縱橫墻承重，對于其它樓層開間為 3.6m 的房間采用橫墻承重，對走廊采用縱墻承重。三、墻體高厚比驗算1、外縱墻本房屋墻體采用 M 7.5 級水泥混合砂漿。第一層：H = 3.6 + 0.5 = 4.1mS = 4.2mH S 2H， 因 此 ，H 0 = 0.4S + 0.2H = 2.5m ，其高厚比為：b=2.5 = 5.1 m b = (1 - 0.4 2.4 ) 26 = 20.06第第二、三層：0.4924.2b= 0.4S + 0.2H= 0.4 4.2 + 0.2 3.6 = 4.9 2H

10、 ，所以， H 0 = 3.6mb= H 0h= 3.60.49= 7.35 m2 b = 20.062、內(nèi)縱墻四層平面圖中 D 軸線橫墻金凱一個洞口，故，m2= 1 - 0.4 0.9 = 0.96 ，大于上述外縱8.4墻m2 = 0.77 ，故不需驗算即可知該墻高厚比符合要求。3、橫墻高厚比驗算外橫墻厚為 490mm，內(nèi)橫墻厚為 240mm，墻長 5.4m，且墻上無洞口削弱，允許高厚比較之縱墻有利，不必另作驗算即可知高厚比符合要求。四、荷載計算根據(jù)屋面及樓面做法荷載如下：1、屋面恒荷載標準值：三氈四油瀝青防水卷材，撒鋪綠豆沙：0.4 kN m 220mm 厚1 : 2.5 水泥砂漿找平層：

11、20 0.02 = 0.40 kN m 2平均 150mm 厚水泥珍珠巖保溫找坡層：0.52 kN m 2APP 改性瀝青隔氣層：0.05 kN m 220mm 厚水泥砂漿找平層：0.40 kN m 2120mm 厚預應力混凝土空心板：1.87 kN m 20.26 kNm 215mm 厚混凝土砂漿天棚抹灰：合計：3.90 kN m 2屋面梁自重：25 0.2 0.5 = 2.5 kN m 22、屋面活荷載標準值：0.5 kN m 23、樓面恒荷載標準值：大理石面層：0.56 kN m 220mm 厚水泥砂漿找平：0.4 kN m 2120mm 厚預應力混凝土空心樓板：1.87 kN m 20

12、.26 kNm 215mm 厚混合砂漿天棚抹灰：合計：3.09 kN m 24、樓面活荷載標準值：2.0 kN m 25、墻體自重240mm 厚墻體自重：5.24 kN m 2490mm 厚墻體自重：9.99 kN m 2鋁合金玻璃窗自重：0.4 kN m 2該房屋所在地區(qū)的基本風壓為0.45 kN m 2 ，且房屋層高小于 4m，房屋總高小于 28m,由規(guī)范可知該房屋設計時可不考慮風荷載影響。五、縱墻承載力計算1、選取計算單元該房屋有內(nèi)、外縱墻，由于第四層采用縱橫墻承重，其它層次開間為 3.6m 的房間皆采用橫墻承重，走廊皆采用縱墻承重。但內(nèi)縱墻承擔荷載相對較小截面削弱也較小，加之12 軸線

13、的橫墻受力類型與內(nèi)縱墻相同且承受荷載較大，因此12 軸線橫墻滿足則內(nèi)縱墻必滿足承載力要求。所以取外縱墻一個開間為計算單元進行承載力驗算。對第四層在 C 軸線上取一個開間其受荷面積為：4.2 5.4 = 11.34m 2 。22、確定計算截面通常每層墻的控制截面位于墻的頂部梁（板）的底面，（如截面 1-1）和墻底截面處。但在本設計中，由于僅第四層承受來自屋面的偏心荷載，其他層次由于是橫墻承重，因此縱墻除第四層 1-1 截面處承受彎矩和軸力外，其他截面僅承受墻體自重及屋面?zhèn)鱽淼妮S心荷載。具體計算截面見圖5-1：圖 5-1 縱墻計算簡圖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

14、載： 屋面活荷載：女兒墻自重（厚 490mm，高 900mm 雙面粉刷）：3.90 11.34 + 2.5 2.85 = 51.35kN0.5 11.34 = 5.67kN9.99 0.9 4.2 = 40.46kN各層墻體自重：9.99 (4.2 3.4 - 2.1 2.1) + 0.4 2.1 2.1 = 100.36kN4、控制截面的內(nèi)力計算：（1）、 第四層截面 1-1 處，由屋面荷載產(chǎn)生的軸向力設計值考慮兩種內(nèi)力組合。1N (1) = 1.2 (51.35 + 40.46) + 1.4 5.67 = 118.11kN1N (2) = 1.35 (51.35 + 40.46) + 1.

15、4 0.7 5.67 = 129.5kN5lN (1) = 1.2 51.35 + 1.4 5.67 = 68.42kN5lN (2) = 1.35 51.35 + 1.4 0.7 5.67 = 74.88kN各層墻體采用 Mu10 燒結普通磚和 M 7.5 水泥混合砂漿砌筑，查表 f = 1.69MPa ，屋（樓）面梁端均設有剛性墊塊，取s0 f 0 ，d1 = 5.4 此時剛性墊塊上表面處有效支撐長度 a0,b 為：a0,b= 5.4 = 5.4 = 92mmhc f5001.69M (1) = N (1) ( y - 0.4a) = 68.42 ( 0.49 - 0.4 0.092) =

16、 14.25kN m15l0.b2M (2) = N (2) ( y - 0.4a) = 74.88 ( 0.49 - 0.4 0.092) = 15.59kN m15l0.b2M (1)14.25e(1) = 1 = 0.12mN1(1)1M (2)118.1115.59e(2) = 1 = 0.12mN1(2)1129.5（2）、第三層截面 2-2 處：2N (1) = 118.11 + 1.2 100.36 = 238.54kN2N (2) = 129.5 + 1.35 100.36 = 264.99kN(3)、第二層截面 3-3 處：3N (1) = 238.54 + 1.2 100.

17、36 = 358.97kN3N (2) = 264.99 + 1.35 100.36 = 400.48kN （4）、第一層截面 4-4 處：4N (1) = 358.97 + 1.2 100.36 = 479.40kN4N (2) = 400.48 + 1.35 100.36 = 535.97kN第一層截面 5-5 處：5N (1) = 479.40 + 1.2 100.36 = 649.82kN5N (2) = 535.97 + 1.35 100.36 = 727.70kN5、窗間墻計算：由于整個墻體厚度及所用材料強度等級等沒有變化，則無需全部驗算。第四層 1-1 截面因有偏心距故需驗算。第

18、一層 5-5 截面因軸向力最大應予驗算。（1）、對第四層 1-1 截面處窗間墻受壓承載力驗算：第一組內(nèi)力：1N (1) = 118.11kN1e(1) = 0.120第二組內(nèi)力：N (2) = 129.5kNe(2) = 0.1201對第一組內(nèi)力：= 0.12 = 0.24，eh0.49= 0.12ey0.2451= 0.49 126.13kN對第二組內(nèi)力：= 0.12 = 0.24，eh0.49= 0.12ey0.245= 0.49 138.08kN梁端支撐處（1-1 截面）砌體局部受壓承載力驗算：梁端設置尺寸為740mm 490mm 490mm ，預制剛性墊塊 A = a b= 0.49

19、0.74 = 0.3626m 2bb b第一組內(nèi)力：s0 =68.42 10-32.4 0.49= 0.06MPa， N 5l= 68.42kN， a0,b = 92mmN = s A = 0.06 0.3626 103 = 21.76kN00 bN 0 + N 5l= 21.76 + 68.42 = 90.18kNe = N 5l ( y - 0.4a0,b )(N 0 + N 5l ) = 68.42 (0.245 - 0.4 0.084) 90.18 = 0.16meh= 0.16 = 0.33， b 3時，j= 0.460.49A0= 0.8428 = 2.324Ab0.3626，g

20、= 1 + 0.35A = (0.74 + 2 0.49) 0.49 = 0.8428m 22.324 - 10= 1.403 N + N= 90.18kN1b05l滿足要求。對第二組內(nèi)力，由于 a0,b 相等，梁端反力略大一些。但數(shù)值較為接近，因此采用740mm 490mm 490mm 剛性墊塊能滿足要求。、（2）、對一層 5-5 截面：危險內(nèi)力為：5N 2 = 727.7kN , e = 0，= 0,b= H 0ehh= 2.50.49= 5.1查表j= 0.974 ，jAf= 0.974 1.69 2.4 0.24 106 = 948.13kN 805.4kN滿足要求。六、橫墻承載力驗算

21、1、計算單元的選取對于橫墻的計算，由于10 軸線上的橫墻荷載較大但為軸壓因此應與驗算，而軸線12 處壓力雖比10 軸線上的為小但有偏心距，因此應與驗算。取 1m 寬板帶進行計算。2、對10 軸線計算由于10 軸線荷載為軸心壓力且各層墻體厚度及所用材料相同因此只須計算第一層底面截面軸心壓力合格即可。其他各層自然符合要求。其受荷面積為：1 4.2 = 4.2m 2（1）、荷載計算：屋面恒荷載： 屋面活荷載：各層樓面恒荷載： 各層樓面活荷載：二、三、四層墻體重量： 一層墻體重量：3.9 4.2 = 16.38kN0.5 4.2 = 2.1kN3.09 4.2 = 12.98kN2.0 4.2 = 8

22、.4kN5.24 3.4 1 = 17.8kN5.24 (3.4 + 0.5) = 20.44kN（2）、截面計算：內(nèi)力計算考慮兩種內(nèi)力組合：N1 = 1.2 (16.38 + 12.98 3 + 17.8 3 + 20.44) + 1.4 (2.1 + 9 3) = 195.73kNN 2 = 1.35 (16.38 + 12.98 3 + 17.8 3 + 20.44) + 1.4 0.7 (2.1 + 27) = 201.89kN承載力驗算：eh= 0 ， b=3.90.24= 16.25， 查表j= 0.71， A = 0.24m 2jfA = 0.711.69 1 0.24 106

23、= 288kN 195.73kN承載力滿足要求。3、對12 軸線墻體計算由于12 軸線各層墻體厚度及所用材料相同，因此對于軸心壓力只需驗算一層 8-8 截面。計算見圖見 6-1，橫墻受荷面積為：1 4.2 = 2.1m 2 。2（1）、荷載計算：屋面恒荷載：屋面活荷載：圖 6-1 軸線 12 墻體計算簡圖3.9 4.2 = 16.38kN0.5 4.2 = 2.1kN各層樓面恒荷載： 各層樓面活荷載：二、三、四層墻體重量： 一層墻體重量：3.09 2.1 = 6.49kN2.0 2.1 = 4.2kN5.24 3.4 1 = 17.82kN5.24 (3.4 + 0.5) = 20.44kN（

24、2）、墻體承載力驗算：對 1-1 截面，由于其承受軸向荷載，于10 軸線 1-1 截面相同，故不需要驗算。對 3-3 截面：3lN (1) = 1.2 6.49 + 1.4 4.2 = 13.67kN3N (1) = 1.2 16.38 + 1.4 2.1 + 17.82 1.2 + 1.2 6.49 + 1.4 4.2 = 57.65kN3M (1) = 13.69 0.06 = 0.82kN mM (1)e(1) = 3 =0.82= 0.01mN3(1)357.653lN (2) = 1.35 6.49 + 1.4 0.7 4.2 = 12.88kN3N (2) = 1.35 16.38

25、 + 1.4 0.7 2.1 + 1.35 17.82 + 12.88 = 61.11kN3M (2) = 12.88 0.06 = 0.77kN mM (2)e(1) = 3 =0.77= 0.01mN3(2)361.11aA = 1 0.24 = 0.24m 2 ，g= 0.7 + A = 0.94，查表 f= 1.69MPab= H 0h= 2.50.24= 10.4 ， e =h10 = 0.042240e = 10mm 57.65kN 。滿足要求。沿短邊方向按軸心受壓驗算:b= 10.4 , e = 0，j= 0.89 0.754 ，故無需驗算可知滿足要求。h對 5-5 截面：N (

26、1) = 13.67kN ， N (1) = 57.65 + 1.2 17.82 + 13.67 = 92.7kN2l5N52l2 = 12.88kN ， N (2) = 61.11 + 1.2 17.82 + 12.88 = 95.37kNM (1) = 13.67 0.06 = 0.82kN mM (1)， e(1) = 5 =0.82= 0.008mN55(1)5M (2)92.70.77M (1) = 13.79 0.06 = 0.83kN m， e(2) = 5 = 0.008mN55(2)595.37aA = 1 0.24 = 0.24m 2 ，g= 0.7 + A = 0.94，

27、查表 f= 1.69MPab= H 0h= 2.50.24= 10.4 ， e =h8= 0.33240e = 8mm 92.7kN 。滿足要求。沿短邊方向按軸心受壓驗算:b= 10.4 , e = 0，j= 0.87 0.776 ，故無需驗算可知滿足要求。h對 7-7 截面：N (1) = 13.67kN ， N (1) = 92.7 + 1.2 17.82 + 13.67 = 127.75kN1l7N71l2 = 12.88kN ， N (2) = 95.37 + 1.35 17.82 + 12.88 = 132.31kNM (1) = 13.67 0.06 = 0.82kN mM (1)

28、， e(1) = 7 =0.82= 0.006mN77(1)7M (2)127.750.77M (1) = 12.88 0.06 = 0.77kN m， e(2) = 7 = 0.006mN77(2)7132.31aA = 1 0.24 = 0.24m 2 ，g= 0.7 + A = 0.94，查表 f= 1.69MPab= H 0 = 2.16 = 10.4 ， e =6= 0.025e = 6mm 127.75kN 。 滿足要求。沿短邊方向按軸心受壓驗算:b= 10.9 , e = 0，j= 0.845 0.795 ，故無需驗算可知滿足要求。h8-8 截面按軸壓驗算：8N (1) = 12

29、7.75 + 1.2 20.44 = 152.28kN8N (2) = 132.31 + 1.35 20.44 = 159.90kNb= H 0 = 2.62 = 10.9 ， e = 0，查表j= 0.845h0.24h則jfA = 0.845 1.69 0.94 0.24 106 = 322.17kN 159.90kN滿足要求。七、過梁設計1、窗過梁設計窗尺寸均為 2400mm2400mm，過梁支撐長度為 300mm，梁尺寸為 490mm250mm，采用 C20 混凝土，保護層取 20mm，層高3.6m ，過梁上墻體高度為3600 - 900 - 2400 = 300mm ln / 3 =

30、 800mm ，lw = 800mm ln = 2400mm ，所以過梁荷載應計入梁板傳來的荷載，荷載計算：1第四層：墻傳來荷載屋面板恒載屋面板活荷q1 = 1.35 9.99 0.8 = 5.39kN / mq 2 = 1.35 3.9 5.4 / 2 = 14.22kN / m q 3 = 1.0 0.5 5.4 / 2 = 1.35kN / mq = q1 + q 2 + q 3 = 5.39 + 14.22 + 1.35 = 20.96kN / m2第一、二、三層： q = 1.35 9.99 0.7 = 9.45kN / m所以取 q = 21.15kN/m 計算ql2 M = n8

31、= 20.96 2.12 / 8 = 15.09kN / mM15.09 1061 - 2s10cs = f = 1 -bh 2=1.0 9.6 490 2302= 0.062= 0.061sA = fc bh 0x = 9.6 490 230 0.062 = 223.5mm bh = 0.002 490 250 = 245mm 2f y300min2選用 2 14， A s = 308mmql2 V = n2= 20.96 2.4 / 2 = 25.15kN 900 / 3 = 300mm， 又 因 為hw = 1450mm ln = 900mm ，故可不考慮梁板傳來荷載：q = 1.35

32、5.24 0.9 / 2 = 2.12kN / mql 2 M = n8= 2.12 0.92 / 8 = 0.217kN / mM0.217 1060s =1fc1 - 2s = 1 -bh 2=1.0 9.6 240 1302= 0.0056= 0.0056sA = f c bh 0x = 9.6 240 130 0.0056 = 5.6mm 2100 / 3 = 700mm ,又 hw = 1450mm ln = 2100mm ，則考慮梁板傳來荷載：q = 1.35 9.99 0.7 +14.22 +1.35 = 25.01kN / mql 2M = n8= 25.01 2.12 / 8

33、 = 13.79kN / ms =Mf bh 2=13.79 106 1.0 9.6 490 2302= 0.0551 c01- 2s = 1-= 0.057sA = f c bh0 x = 9.6 490 230 0.057 = 205.6mm 2 bh = 0.002 490 250 = 245mm 2f y300min選用 2 14， As = 308mm2ql 2 V = n2= 25.01 2.1 / 2 = 26.3kN 1500 = 125mm ，取h = 130mm，板端厚度取 80mm。12雨篷板 1m 板帶上的恒荷載標準值：20mm 厚水泥砂漿面層板自重（取平均厚度）15mm 厚板底粉刷20 0.02 = 0.4kN25 0.1