毕业设计-砌体结构设计.doc

砌体结构设计计算书专业： 土木工程 班级： 土081-3 姓名： 王克强 学号：200828501333 日期：2011年5月目录1.结构布置（3）2.荷载计算（4）3.内力及承载力计算（5）4.结构抗震验算（7）5.基础设计（9）6.楼板配筋（10）7挑梁设计（12）8.过梁设计（14）9.楼梯设计（15）砌体结构设计计算书1.结构布置结构布置采用纵橫墙承重方案，楼板以及屋面板为100厚的现浇钢筋混凝土板，第5层层高为3m，第14层层高为2.8米。墙体选择MU10的砖砌24墙。结构布置图1.1构造柱布置按建筑抗震设计规范GB500112001规定，对于7度设防五层砌体结构，在外墙四角，楼梯间四角，较大洞口两侧，大房间内外墙交接处，各内墙与外墙交接处设置构造柱。构造柱截面采用，纵向钢筋采用。1.2圈梁的布置按建筑抗震设计规范GB500112001规定，7度设防现浇钢筋混凝土圈梁，在内外纵横墙屋盖处及每层楼盖处设置圈梁圈。梁截面尺寸，圈梁纵筋采用，箍筋采用。2.荷载资料2.1屋面荷载APP改性沥青找平防水层 0.3020厚水泥砂浆找平层 0.40平均150厚保温找坡层 0.52APP改性沥青隔气层 0.0520厚水泥砂浆找平层 0.40现浇钢筋混凝土楼板100厚 2.5015厚水泥砂浆找平层 0.26 永久荷载标准值 活荷载标准值 0.702.2楼面荷载20厚水泥砂浆抹面 0.40100厚现浇钢筋混凝土楼板 2.5015厚混合砂浆天棚抹灰 0.26恒荷载标准值： 活荷载标准值： 2.002.3墙体自重240厚墙体自重 5.40（按墙面积计）真空双层玻璃窗自重 0.50（按窗面积计）3.横墙承载力计算 根据结构布置图知，可选最不利墙体轴墙体来计算其承载能力，取1宽为计算单元。 3.1荷载计算 3.1.1屋面荷载 永久荷载标准值 4.43 屋面活荷载标准值 0.70 由屋盖传给计算墙体的荷载 标准值： 设计值：1）由可变荷载控制的组合 2）由永久荷载控制的组合 3.1.2楼面荷载永久荷载标准值 3.16楼面活荷载标准值 2.00 由楼面传给计算墙体的荷载 标准值： 设计值：1）由可变荷载控制的组合 2）由永久荷载控制的组合 3.1.3墙体自重1)对于5层墙厚240mm，计算高度为3.0m标准值： 设计值：可变荷载控制的组合： 由永久荷载控制组合： 2)对于2、3、4层墙厚240mm，计算高度为2.8m 标准值： 设计值： 可变荷载控制的组合： 由永久荷载控制组合： 3)对于1层墙体厚度为240mm,计算高度为3.85m 标准值： 设计值： 可变荷载控制的组合： 由永久荷载控制组合： 3.2内力及承载力计算本建筑墙体的最大高厚比： 故满足要求。依据墙体结构布置，取轴1m宽墙体为计算单元，在不考虑局部作用钢筋混凝土梁时，其墙体承载力因两侧开间相差不大，故可以近似按照轴心受压构件进行计算，这样，计算截面可以取每层墙体的根部，计算简图如图： 墙体的承载力计算列于下表：横向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表计算项目第5层第4层第3层第2层第1层N/44.090.0136.0182.1235.0h/mm240240240240240H0/m3.02.82.82.83.8512.511.711.711.716.00.810.830.830.830.72240000240000240000240000240000砌块 MU1010101010砂浆 M 5 5 57.57.51.501.501.501.691.69291.6298.8298.8336.6292.011111横向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表计算项目第5层第4层第3层第2层第1层48.092.8137.6182.4234.9h/mm240240240240240H0/m3.02.82.82.83.8512.511.711.711.716.00.810.830.830.830.72240000240000240000240000240000砌块 MU1010101010砂浆 M 5 5 57.57.51.501.501.501.691.69328.5298.8298.8336.6292.011111上述承载力计算表明，墙体的承载力满足要求。4.纵墙承载力计算 根据结构布置图可知轴和C轴相交的窗间墙为最不利墙体，故以其为计算单元4.1荷载计算4.1.1屋面荷载永久荷载标准值 4.43 屋面活荷载标准值 0.70 由屋盖传给计算墙体的荷载 标准值： 设计值：1）由可变荷载控制的组合 2）由永久荷载控制的组合 4.1.2楼面荷载永久荷载标准值 3.16楼面活荷载标准值 2.00 由楼面传给计算墙体的荷载 标准值： 设计值：1）由可变荷载控制的组合 2）由永久荷载控制的组合 4.1.3墙体自重 1)对于5层墙厚240mm，计算高度为3.0m标准值 设计值：可变荷载控制的组合： 由永久荷载控制组合： 2)对于2、3、4层墙厚240mm，计算高度为2.8m 标准值： 设计值： 可变荷载控制的组合： 由永久荷载控制组合： 3)对于1层墙体厚度为240mm,计算高度为3.85m 标准值： 设计值： 可变荷载控制的组合： 由永久荷载控制组合： 4)女儿墙（设置女儿墙高度为0.9m） 标准值： 设计值： 可变荷载控制的组合： 由永久荷载控制组合： 4.2内力及承载力计算 在梁端下设置的刚性垫块，则梁端垫块上表面有效支承长度（设置梁的截面尺寸为），对于由可变荷载控制及永久荷载控制的组合，的计算结果列于下表： 由可变荷载控制下的梁端有效支承长度计算计算项目第5层第4层第3层第2层第1层5505505505505501.501.501.501.691.6914.090.9166.6242.3318.028800028800028800028800028800000490.3160.5780.8411.1040.030.2110.3850.4980.6535.445.725.986.437.14104.2109.5114.5116.0128.8 由永久荷载控制下的梁端有效支承长度计算计算项目第5层第4层第3层第2层第1层5505505505505501.501.501.501.691.6915.899.7177.4255.1332.828800028800028800028800028800000550.3460.6160.8261.1560.0370.2310.4110.5240.6845.455.756.056.567.28104.4110.1115.8118.3131.3按由可变荷载控制和由永久荷载控制的组合分别计算各层I-I，IV-IV截面的内力，计算结果列于下表： 由可变荷载控制下的纵墙内力计算表楼层上层荷载本层荷载I-I截面IV-IV截面514.040.878.323.2054.690.9490.942.776.23.25133.6166.63166.642.774.23.17209.3242.32242.342.773.63.14285.0318.01318.042.764.52.75360.7410.0由永久荷载控制下的纵墙内力计算表楼层上层荷载本层荷载I-I截面IV-IV截面515.843.378.243.3959.199.7499.740.675.963.08140.3177.43177.440.673.682.99218.0255.12255.140.672.682.95295.7332.81332.840.667.482.74373.4428.9本建筑墙体最大的高厚比为1111111111111111111由表中结果可得底层纵墙承载力不够，现增大材料强度等级砖采用MU15，砂浆采用M10（即），重新验算底层纵墙承载力1） 由可变荷载控制的的组合由前面计算可知： 则所以 则所以对于IV-IV截面 则所以由上可得满足要求2） 由永久荷载控制的的组合 则所以 则所以对于IV-IV截面 则所以由上可得满足要求综上所述可得将底层材料改为砖采用MU15，砂浆采用M10可以满足承载力要求5.结构抗震验算5.1重力荷载因结构以轴对称，取一半进行计算。5.1.1屋面荷载屋盖 阳台 雪荷载 合计 5.1.2楼面荷载 楼盖 阳台 合计 5.1.3墙体自重1）第5层墙体计算高度为轴 轴 轴 A轴 B轴 C轴 合计 2）第24层墙体计算高度为轴 轴 轴 A轴 B轴 C轴 合计 3）第1层墙体计算高度为轴 轴 轴 A轴 B轴 C轴 合计 4）女儿墙自重5）各层集中重力荷载各层重力荷载以楼层为中心，取楼层上下层高之半集中于该楼层。5.2地震作用及各层地震剪力本建筑为6度设防， 各层地震作用及地震剪力楼层543252080.62400.22400.22400.22718.9247.8229.6177.1124.680.8247.8477.4654.5779.1859.95.3橫墙截面抗震能力验算轴线的橫墙为最不利墙段，且底层剪力最大，只验算底层抗震承载力。全部横向抗侧力墙体截面面积轴线橫墙横截面面积故底层轴线橫墙地震剪力设计值底层轴线 1m宽墙上重力荷载代表砂浆强度等级M10， 查表得则抗震受剪承载力该橫墙满足抗震要求。5.4纵墙截面抗震能力验算轴线B的墙段为最不利墙段且底层剪力最大，故可只验算底层轴线B的墙段的抗震能力。全部纵向抗侧力墙体截面面积轴线B纵墙横截面面积故底层轴线B纵墙地震剪力设计值该值小于底层抗震受剪承载力，故纵墙满足抗震要求。6.基础设计设计概况：地基的承载能力标准值为，粉质粘土，持力层的室外标高以下1.5m。每层楼盖的偏心荷载只在本层内产生弯矩，上层传来的荷载通过上层墙体的截面形心，墙体为轴心受压条形基础，取1m为计算宽度，采用无筋扩展基础。基础下层为300厚的C15混凝土，上面为标准砖砌筑，砌筑方式为二皮衣收，基础埋深2m。查规范可得，取修正后地基承载力特征值，初步假设基础埋深，。则 实际取。采用4级台阶基础高度外纵墙下的条形基础与内横墙下的条形基础设计规格一致，经验算也满足要求。7.楼板配筋本建筑为混凝土现浇楼面，根据尺寸可知楼板为双向板，根据结构对称性，取下图所示部分进行配筋计算 7.1楼板荷载基本组合值 7.2弯矩计算1）A区格： 净跨 计算跨度 查表可得 2）B区格： 计算跨度 查表可得 3）C区格： 计算跨度 查表可得 弯矩计算结果及配筋列于下表：截面配筋实际跨中A区格方向2.16130.4190.5280.1方向1.0059.9B区格方向2.53153.1方向0.4023.9C区格方向1.81109.0方向0.1810.7支座A区格方向-6.74420.5419.0方向-5.22322.0327.0B区格方向-5.88365.6359.0方向-3.91239.0280.1C区格方向-3.76229.5方向-2.58156.28挑梁设计挑梁的挑出长度，埋入深度，截面尺寸。挑梁上墙体尽高2.9m。墙体自重阳台边梁传至挑梁的集中荷载：可变荷载,永久荷载. 阳台板传给挑梁的荷载标准值为：可变荷载永久荷载本层楼面传给埋入段的荷载： 永久荷载挑梁的自重为。挑梁示意图8.1抗倾覆验算，倾覆点至墙外边缘的距离取倾覆力矩：由可变荷载效应控制的组合： 由永久荷载效应控制的组合： 取较大值故抗倾覆安全。8.2挑梁下砌体局部受压承载力验算故梁下砌体局部承压安全。8.3挑梁截面配筋计算 满足要求。9过梁设计选取跨度最大的窗进行计算，。过梁截面尺寸，支撑长度为0.24m，示意图如下：过梁示意图采用C25混凝土，HRB335级纵筋，HPB235级箍筋。过梁自重设计值 楼板传来荷载设计值 合计 。取计算跨度选用满足截面限制条件。受剪承载力满足要求。因此，按构造配置箍筋，采用双肢箍。10.楼梯设计 尺寸布置：踏步宽取，高取，梯板厚度取 10.1梯段板计算（1）荷载计算(取单个踏步计算)三角形踏步自重 斜板自重 20厚水泥砂浆抹面 小计 故沿斜板方向均布荷载标准值 活荷载标准值 荷载设计值：1) 由可变荷载控制：2) 由恒荷载控制： （2）内力计算（3）配筋计算选用，且每个踏步下设的分布钢筋10.2平台板计算取板厚80厚，且取1000m宽板作为计算单元荷载计算：80厚板自重 20厚水泥砂浆面层 12厚纸筋