毕业设计-三层办公楼砌体结构设计

塔里木大学课程设计 1 结构毕业设计 1.设计资料： 某三层办公楼布置如图 1 所示。采用现浇混凝土楼盖，纵横向承重墙厚度为190mm，采用单 排孔混凝土小型空心砌块，双面粉刷，一层采用20MU砌块和15Mb砂浆，二、三层采用15MU 砌块和10Mb砂浆，层高为3.3m，一层墙从楼板顶面到基础顶面的距离为4.1m，窗洞均为 18001500mmmm，门洞宽均为1000mm，在纵横墙相交处或屋面大梁支撑处，均设有截面为 190250mmmm的钢筋混凝土构造柱（构造柱沿墙长方向的宽度为250mm） 。图中虚线梁1L截 面为250600mmmm，两端伸入墙内190mm，施工质量控制等级为B级。 D A 110 63002200 360036003600360036003600360036003600 180018001800 190 190 1000 1000 楼梯间 6300 图图 1 1 1.1 屋面做法: 防水层：三毡四油铺小石子（ 2 /4 . 0mKN） 找平层：15mm厚水泥砂浆 找坡层：40mm厚水泥石灰焦渣砂浆 3%找坡 保温层：100mm厚沥青膨胀珍珠岩（ 3 8/KN m） 结构层：120mm厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10mm厚混合砂浆 屋、楼面活荷载组合值系数0.7 c 1.2 楼面做法: 水磨石地面： （10mm面层，20mm水泥砂浆打底，素水泥浆结合层一道） 2 /65. 0mKN 结构层:120mm厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层:10mm厚混泥土砂浆 1.3 墙体荷载： 190mm厚混凝土小型空心砌块墙体双面水泥砂浆粉刷20mm： 2 2.96/KN m 铝合金窗： 2 /25. 0mKN 塔里木大学课程设计 2 1.4 设计题目 楼面活荷载：(屋面活载) 2 0.5/KN m（上人屋面） 2.设计内容： 2.1 确定墙体材料的种类及强度等级 2.2 验算各层纵横墙的高厚比 2.3 验算各承重墙的承载力 3.荷载计算： 由建筑结构荷载规范和屋面,楼面及墙面的构造做法可求出各类荷载值如下： 最不利窗间墙垛选择：L 墙垛长度 A 负载面积 A/L 3.1 屋面做法 防水层：三毡四油铺小石子： 找平层：5mm 厚水泥砂浆 找坡层：40mm 厚水泥石灰焦砂浆 3%找 保温层：100mm 厚沥青膨胀珍珠岩 结构层：120mm 厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10mm 厚混合砂浆 屋面永久荷载标准值 屋面活荷载标准值 由屋盖大梁传给计算墙垛的荷载 标准值 设计值 由可变荷载控制的组合 由永久荷载控制的组合 3.2 楼面荷载 水磨石地面（10mm 面层，20mm 水泥砂浆打底，素水泥浆结合层一道） 结构层：120mm 厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10mm 厚混凝土砂浆 楼面恒荷载标准值 楼面活荷载标准值 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载 标准值 设计值 由可变荷载控制的组合 由永久荷载控制的组合 塔里木大学课程设计 3 3.3 墙体自重 女儿墙（厚 190mm，高 900mm）其标准值为： 设计值 由可变荷载控制的组合 由永久荷载控制的组合 女儿墙根部至计算截面（即进深梁底面）高度范围内的墙体厚 600mm，其自重标准值为： 设计值 由可变荷载控制的组合 由永久荷载控制的组合 计算每层墙体自重时，应扣除窗口面积，加上窗自重，墙体厚度考虑两面抹灰增加 40mm 一并计 算。铝合金窗自重标准值按计算。 对 2、3 层墙体厚 190mm，计算高度 3.3m，自重标准值为： 由可变荷载控制的组合 由永久荷载控制的组合 对 1 层，墙体厚 190mm，计算时取基础顶面，则底层楼面高度为 4.1m， 其自重标准值为： 设计值 由可变荷载控制的组合 由永久荷载控制的组合 4.内力计算： 楼盖、屋面大梁截面为250600b hmmmm，梁端在外墙的支承为190mm，下设 190550180 bab batmmmmmm的刚性垫块，则梁端垫块上表面有效支承长度采用下式计 算： 0 h a f 对由可变荷载控制及永久荷载控制的组合，计算结果分别列于表 1 和表 2.进深梁传来荷载对外墙 的偏心距 0 0.4 2 h ea，h为支承墙厚度。 表表 1 1 由可变荷载控制下的梁端有效支承长度计算由可变荷载控制下的梁端有效支承长度计算 楼层第三层第二层第一层 h mm600600600 2 f N m m 4.024.025.68 u 11.5124.04250.09 2 0 N m m 0.0340.3630.731 塔里木大学课程设计 4 1 5.415.545.59 0 amm 66.1367.7657.50 表表 2 2 由永久荷载控制下的梁端有效支承长度计算由永久荷载控制下的梁端有效支承长度计算 楼层第三层第二层第一层 h mm600600600 2 f N m m 4.024.025.68 u 12.95136.29257.88 2 0 N m m 0.0380.3990.754 1 5.415.555.60 0 amm 66.0967.8057.56 纵墙的计算面积为窗间墙垛的面积 2 190mm 1800mm342000Amm，墙体在竖向荷载 作用的计算模型与计算简图如图 3 所示 各层、内力按由可变荷载控制的组合及由永久荷载控制的组合，计算结果分别列 于表 3 和表 4 中 表表 3 3 由可变荷载控制下的纵墙的内力计算表由可变荷载控制下的纵墙的内力计算表 楼 层 上层荷载本层楼盖荷载截面截面 u 2 e m m l 1 e m mMKN m I IV 311.5(6.39)0（0）79.1168.555.4297.01130.43 2130.43092.6367.926.29223.06256.48 1256.48092.6372.006.67349.11394.36 表中 Iul NN 21ul M NeNe （负值表示方向相反） IVIW NNN (墙重) 表表 4 4 由永久荷载控制下的纵墙的内力计算表由永久荷载控制下的纵墙的内力计算表 楼 层 上层荷载本层楼盖荷载截面截面 u 2 e m m l 1 e m m MKN m I IV 312.95(8.63)0（0）85.7468.565.88107.32144.92 2143.17083.9967.885.70227.16264.76 塔里木大学课程设计 5 1278.07083.9971.986.05362.06399.66 5.墙体承载力计算： 本建筑墙体的最大高厚比 9 .282607. 18 . 03 . 16 .21 190 4100 21 0 c mm mm h H 承载力计算一般对截面进行，但 IVIV 截面更不利，计算结果列于表 5 和表 6 表表 5 5 纵墙由可变荷载控制的承载力计算表纵墙由可变荷载控制的承载力计算表 计算项目第 3 层 第 2 层第 1 层 截面截面截面截面 MK Nm 5.426.2906.670 97.01233.06256.48349.11394.36 e mm 55.928.2019.10 h mm 190190190190190 e h 0.2940.14800.1010 0 Hh 17.3717.3717.3721.5821.58 0.260.6420.690.420.59 2 Amm 342000342000342000342000342000 砌块MU 1515152020 砂浆M b 1010101515 fNmm 4.024.024.025.685.68 A fK N357.46577.43948.64815.881146.11 AfN 11111 表表 6 6 纵墙由永久荷载控制的承载力计算表纵墙由永久荷载控制的承载力计算表 计算项目第 3 层 第 2 层第 1 层 截面截面截面截面 MK Nm 5.885.7006.050 107.32227.16264.76362.06399.66 塔里木大学课程设计 6 e mm 54.825.1016.70 h mm 190190190190190 e h 0.2880.13200.0880 0 Hh 17.3717.3717.3721.5824.58 0.260.440.690.480.59 2 Amm 342000342000342000342000342000 砌块MU 1515152020 砂浆M b 1010101515 fNmm 4.024.024.025.685.68 A fK N357.46604.93948.64932.431146.11 AfN 11111 由表 5 和表 6 可以看出，计算墙体在各层均能满足承载力要求，所以不需要重新调整方案。 六、砌体局部受压计算 以上述窗间墙第1层墙垛为例， 墙垛截面为1901800mmmm， 混凝土梁截面为250600mmmm， 支承长度190amm，根据规范要求在梁下设190550180mmmmmm（宽长厚）的混凝土 垫块。根据内力计算，当由可变荷载控制时，本层梁的支座反力为103.0 l NKN,墙体的上部荷 载308.8 u NKN， 0 57.9amm；当由永久荷载控制时，本层梁的支座反力为119.1 l NKN, 墙体的上部荷载319.5 u NKN， 0 58.0amm。墙体采用20MU砌块，15 b M砂浆。 2 0 2 (2 )(5502 190) 190176700 180019034200 Abh hmmmmmmmm mmmmmm 垫块面积 2 190550104500 bba Abammmmmm 计算垫块上纵向力的偏心距，取 l N作用点位于距墙体内表面 0 0.4a处，由可变荷载控制的组合下： 2 0 308.8 10450094.4 1800190 ub KN NAmmKN mmmm 127.6950.4 57.9 41.3 127.694.4 KNmmmm emm KNKN 41.3 0.217 190 emm hmm 查表，3时，得0.64 2 0 2 176700 1 0.3511 0.3511.29 104500 b Amm Amm 0.80.8 1.291.032 l 垫块下局压承载力按下列公式计算： 22 94.4127.6222.0 0.64 1.032 1045005.68392.0 ul lb NNKNKNKN A fmmN mmKN 由可变荷载控制的组合下： 塔里木大学课程设计 7 2 0 319.5 10450097.6 1800190 ub KN NAmmKN mmmm 119.1950.4 58.0 39.5 119.197.6 KNmmmm emm KNKN 39.5 0.208 190 emm hmm 查表，3时，得0.66 垫块下局压承载力按下列公式计算： 22 97.6119.1216.7 0.66 1.032 1045005.68404.3 ul lb NNKNKNKN A fmmN mmKN 由此可见，在由永久荷载控制的组合下，局压承载力满足要求。 6.外横墙承重时，选定计算单元 对由楼板均匀传递荷载的横墙，其墙上承担的是均布线荷载，故计算时可取1m宽的墙体作为计算 单元，但对局部作用有混凝土梁的墙体，应单独验算其承载力，根据结构布置方案，可以首先以墙 体的负载宽度为条件来初步选定最不利墙体，对本建筑其负载宽度最大的为 2 轴墙体， 7.荷载计算 7.1 屋面做法 防水层：三毡四油铺小石子： 找平层：15mm厚水泥砂浆 找坡层：40mm厚水泥石灰焦砂浆 3%找 保温层：100mm厚沥青膨胀珍珠岩 结构层：120mm厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10mm厚混合砂浆 屋面永久荷载标准值 屋面活荷载标准值 由屋盖大梁传给计算墙垛的荷载 由屋盖大梁传给计算墙垛的荷载 标准值 设计值 由可变荷载控制的组合 由永久荷载控制的组合 7.2 楼面做法 水磨石地面（10mm面层，20mm水泥砂浆打底，素水泥浆结合层一道） 结构层：120mm厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10mm厚混凝土砂浆 楼面恒荷载标准值 楼面活荷载标准值 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载 设计值 由可变荷载控制的组合 由永久荷载控制的组合 7.3 墙体自重 对 2、3 层墙体厚190mm，两侧采用40mm砂浆抹灰，计算高度3.3m，自重标准值为： 塔里木大学课程设计 8 2 2.96/3.319.8KN mmmKN 设计值 由可变荷载控制的组合9.81.211.8KNKN 由永久荷载控制的组合9.81.3513.2KNKN 对 1 层，墙体厚190mm，计算时取基础顶面，则底层楼面高度为4.1m， 其自重标准值为： 2 2.96/4.1112.1KN mmmKN 设计值 由可变荷载控制的组合12.11.214.5KNKN 由永久荷载控制的组合12.11.3516.3KNKN 8.内力及承载力计算 本建筑墙体的最大高厚比 9 .282607. 18 . 03 . 16 .21 190 4100 21 0 c mm mm h H ，满