多层砖砌体抗震设计课程设计说明书.doc

湖南农业大学东方科技学院课程设计说明书 课程名称： 抗震结构课程设计 题目名称： 多层砖砌体抗震设计 班 级：20 12 级 土木工程 专业 1 班姓 名： 朱豪 学 号： 201241933117 指导教师： 评定成绩：教师评语： 指导老师签名： 2015年12月 日 五层砖砌体房屋底层平面图如图（a）所示，剖面如图（b）所示，楼层平面图如图（c）所示，楼、屋盖采用装配式钢筋混凝土预应力圆孔板。采用横墙承重，墙厚均为240mm，砖的强度等级为mu10，混合砂浆强度等级12层为m5，35层为m2.5，层高3m，木内门为1m2.4m，木侧门及正门为1.5m2.4m，木外窗为1.5m1.5m。无积灰荷载，抗震设防烈度为7度。设计基本地震加速度为0.10g，类场地，试验算该房屋的横向抗震承载力。 1、结构总的重力荷载代表值 1、屋盖 预应力圆孔板120mm厚包括灌缝1.9kn/m2，80mm厚（平均）石灰焦碴找坡1kn/m2，40mm厚刚性防水层1kn/m2，砖墩折算荷载0.82kn/m2，25mm厚隔热板0.6kn/m2，天棚0.25kn/m2，雪荷载标准值0.50.5=0.25kn/m2，合计5.92kn/m2。 屋面面积近似按轴线尺寸计算12.323.1=284.13m2，屋盖重力荷载代表值5.92284.13=1682.05kn。 2、楼盖（包括楼梯间） 预应力圆孔板120mm厚包括灌缝1.9kn/m2，水磨石地面0.65kn/m2，天棚0.25kn/m2，楼面活荷载标准值0.502.0=1kn/m2，合计3.8kn/m2。 楼盖重力荷载代表值3.8284.13=1079.69kn。 3、墙体 荷载标准值：240mm墙厚双面粉刷5.1kn/m2。 （1）500mm高女儿墙0.5（12.3+23.1）25.1=180.54kn （2）楼层墙体。 横墙（5.1-0.24）312+（12.3-0.24）3-1.51.52（5.1+1.51.52）0.2= 外纵墙（23.1+0.24）32-1.51.5135.1+1.51.5130.2= 内纵墙2（23.1-0.24）-（3.3-0.24）3-612.45.1+1212.40.2= 合计 (3)底层墙体 横墙（5.1-0.24)412-1.21.55.1+1.21.50.2+2(12.3-0.24)4-1.52.45.1+1.52.40.2=外纵墙（23.1+0.24)4-1.51.56-1.52.45.1+（1.51.56+1.52.4)0.2=0.0000kn ( 23.1+0.24)4-1.51.575.1+1.51.50.27= 内纵墙（23.1-0.24）-（3.6-0.24）4-612.45.12+1212.40.2= 合计： 各质点重力荷载代表值如图所示： 顶层 g5=180.54+1600+0.5 4,3,2层 g4=g3=g2=1079.69+ 底层 g1=1079.69+0.5（） 结构等效重力荷载代表值 geq= 2、水平地震作用 （1）总的水平地震作用标准值 设防烈度为7度，1=max=0.08；fek=1geq=0.08 (2)楼层水平地震剪力标准值 质点i的地震作用标准值fi计算过程如下表 地震剪力标准值的计算3、墙体抗震承载力验算1、侧移刚度k(1)顶层各横墙侧移刚度。对于无墙洞（下图所示），因=3/5.34=0.5621，其侧移刚度为： k=et/3=0.24e/30.562=0.142e对于中间开洞的轴墙，将墙沿高度分为三段，如下图 i1墙，1=0.6/12.54=0.0481，其柔度系数为： 1=1/k1=31/et=30.048/0.24e=0.6/ei2墙,2=1.5/5.52=0.2721，其柔度系数为： 2=1/k2=32/2et=30.272/20.24e=1.7/ei3墙，3=0.9/12.54=0.0721，其柔度系数为： 3=1/k3=33/et=30.072/0.24e=0.9/e总的柔度系数为:=j=（0.6+1.7+0.9）/e=3.2/e侧移刚度为：k=1/=e/3.2=0.313e （2）底层各横墙侧移刚度。对于无洞墙洞(计算简图括号中的尺寸），=4/5.34=0.7491，其侧移刚度为： k=et/3=0.24e/30.749=0.107e对于ab轴间的轴墙下图所示：上段: 1=0.8/5.34=0.1491，k1=et/31=0.24e/30.149=0.537e中段: 2a=1.5/1.51=0.9931，k2=et/32a=0.24e/30.993=0.081e下段: 3=1.7/5.34=0.3181，k3=et/33=0.24e/30.318=0.252e 柔度系数为： =j=(1/k1+1/k2+1/k3)=1/0.537e+1/0.081e+1/0.252e=18.19/e 侧移刚度为：k=1/=e/18.19=0.054e对于轴和轴墙下图所示：上段：1=0.6/12.54=0.0481，k1=et/31=0.24e/30.048=1.667e中段：2=2.4/5.52=0.4351，k2=et/32=0.24e/30.435=0.184e下段：3=1/12.54=0.0801，k2=et/33=0.24e/30.080=1.000e =j=(1/k1+1/k2+1/k3)=1/1.667e+1/0.184e+1/e=7.035/e 侧移刚度为：k=1/=e/7.035=0.142e （3）各横墙侧移刚度k总汇。各横墙侧移刚度汇总与下表所示，同层墙体的弹性模量相同，表中数值均应乘以e。2、地震剪力标准值vi的分配 本工程的楼、屋盖均以装配式的钢筋混凝土结构，楼层地震剪力按中等刚性楼盖计算。以底层轴在ab轴之间的墙为例说明剪力分配方法。该墙侧移刚度kim=0.054e，总的侧移刚度为： kim=该墙重力荷载代表值所属的面积a*im= 3.3（5.1+1.05）=20.295，楼层总面积a*i=284.13，vi= vim=0.5（0.054/ +20.295/284.13)= 地震剪力在vim在各墙肢之间的分配： k2=0.081e v2=0.081 =3、 截面抗震抗剪承载力验算验算以底层轴在ab轴之间的墙为例下图所示：对于图中左侧洞口的a段墙，a=2401510=362400mm2,承受的压力为： 0=m5的抗剪强度fv=0.12（n/mm2），则0/fv= n=1.65 fve=nfv= 由于re=1.0，故fvea/re= 地震剪力设计值为：v= 对于上图中洞口右侧的b段墙，a=2402630=631200mm承受的压力为： （5.92