砌体结构课程设计.doc

砌体结构课程设计 指导教师：刘嫄春学 院：水利与建筑学院专业班级：土木工程07级一班姓 名：黄 斌学 号：A13070143中国.哈尔滨2009年11月18日目录一. 结构方案1. 主体结构设计方案2. 墙体方案及布置3. 多层砖混房屋的构造措施二. 结构计算1. 预制板的荷载计算与选型2. 梁的计算与设计（1） 计算单元及梁截面尺寸的确定（2） 计算简图的确定（3） 荷载设计值（4） 内力计算（5） 截面配筋计算（6） 斜截面承载力计算3. 墙体验算（1） 墙体高厚比验算 静力计算方案的确定 外纵墙高厚比验算 内纵墙高厚比验算 外纵墙高厚比验算（2） 纵墙承载力计算 选定计算单元 荷载计算 内力计算 墙体承载力计算 砌体局部受压计算（3） 横墙承载力计算 荷载计算 承载力计算4. 基础设计（1） 计算单元（2） 确定基础底面宽度（3） 确定灰土垫层上砖基础底面宽度（4） 根据容许宽高比确定基础高度课程设计计算书一、 结构方案1. 主体结构设计方案该建筑物层数为四层，总高度为13.5m，层高3.6m4m;房屋的高宽比13.5/13.5=12;体形简单，室内要求空间小，横墙较多，所以采用砖混结构能基本符合规范要求。2. 墙体方案及布置（1） 变形缝：由建筑设计知道该建筑物的总长度32.64m3.1 5YKB362=3.613.16YKB302=5.523.1 5YKB302=5.743.16YKB241=5.303.1 5YKB3241=5.223.1楼盖布置见详图2. 梁的计算与设计 混凝土采用C20,= 9.6 N/mm;钢材采用级钢， 计算单元及梁截面尺寸的确定= 6000=750500mm取h=500mm。b=250167mm取b=250mm。 计算简图的确定 计算跨度： 60 = +a=(6000-240)+240=6000mm = 1.05=1.05(6000-240)=6048mm 取小值 = 6000mm。 荷载设计值 板传来的恒载标准值：3.13.6=11.16KN/m 板传来的活载标准值：2.03.6=7.2 KN/m 梁自重标准值：0.250.525+0.020.2520+0.020.5202=3.625 KN/m 设计值：（11.16+3.625）1.2+7.21.4=27.822 KN/m 内力计算 27.8226=125.20KNm 27.8225.76=80.13KN 截面配筋计算 HRB335, =300, 按单筋底面计算： =1由 = 选筋21（1039mm）（满足要求）。 斜截面承载能力计算HRB335, = 9.6 N/mm,=1.10 N/mm复核截面尺寸：，属一般梁 截面尺寸符合要求。 判断是否按计算配置腹筋 不需配置腹筋配置箍筋 6，s=300mm; 架立筋 210配箍率：所以箍筋间距符合要求。设置架立筋 2103. 墙体验算 （1）墙体高厚比验算 静力计算方案的确定：因横墙间距s=23.6=7.2m，楼（屋）盖为装配式钢筋砼楼（屋）盖，故房屋的静力计算方案为刚性方案。 外纵墙高厚比验算 墙体的计算高度，底层： 。其他楼层，墙计算高度，墙厚0.24m，承重墙取。 有窗户的墙允许高厚比 ： ；允许高厚比，查表得：M10, M7.5时，=26。 底层高厚比验算：（满足）； 三层高厚比验算：（满足）； 内纵墙高厚比验算 墙体的计算高度，底层： （满足）；横墙高厚比验算 内横墙：一层 三层 外横墙：一层 三层 故满足要求。（2）纵墙的承载力验算 选定计算单元 在房屋层数、墙体所采用材料种类、材料强度、楼面（屋面）荷载均相同的情况下，外纵墙最不利计算位置可根据墙体的负载面积与其截面面积的比值来判别。 最不利窗间墙垛的选择墙垛长度/mm1800负载面积A/m3.62.856 荷载计算 屋盖荷载 35mm厚配筋细石混凝土板 0.88 顺水方向砌120mm厚180mm高的条砖 0.82 三毡四油沥青防水卷材，铺撒绿豆砂 0.4 40mm厚防水珍珠岩 0.16 20mm厚1：2：5水泥砂浆找平层 0.40 预应力混凝土空心板110mm 2.015mm厚板底抹灰 屋面活荷载标准值 2.0 梁及梁上抹灰：250.50.252.85+20(0.020.25+20.50.02）2.85=10.331KN 基本风压为0.45111111纵向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表计算项目第三层第二层第一层截面截面截面截面截面截面M(KNm)4.204.5051.30N(KN)410.00481.7563.18634.88716.36856.56(mm)10.208.0071.60h(mm)2402402402403703700.04300.03300.19403.63.63.63.64.94.91515151520.4220.420.65180.7450.67580.7450.43470.8125A(mm)432000432000432000432000666000666000砖MU101010101010砂浆 M7.57.510101010f(N/mm)1.691.691.891.891.891.89A f(KN)475.9543.9551.8608.3547.21022.7111111由上表可以看出，计算墙体在房屋的底层不满足承载力要求，说明本设计的墙体截面偏小或选用的材料强度等级过低。所以可以提高墙体的材料等级或采用网状配筋来提高局部墙体的承载力。 砌体局部受压计算 以上述窗间墙第一层墙垛为例，墙垛截面为370mm1800mm,混凝土梁截面为250mm500mm,支承长度240mm. 根据内力计算，当由可变荷载控制时，本层梁的支座反力为=83.47KN，=454.03KN 当由永久荷载控制时，本层梁的支座反力为=81.48KN，=481.7KN= 163mm=83.47KN（安全）。(3) 横墙的承载力验算 荷载计算 对于楼面荷载较小，横墙的计算不考虑一侧无活荷载时的偏心受力情况，按两侧均匀布置活荷载的轴心受压构件取1m宽横墙进行承载力验算。计算单元见详图。屋盖荷载设计值：由可变荷载控制： =1.24.963.61.0+1.423.61.0=52.93KN由永久荷载控制的组合：=1.354.963.61.0+1.023.61.0=30.41KN楼面荷载： 由可变荷载控制=1.23.123.61.0+1.423.61.0=44.99KN由永久荷载控制的组合：=1.353.123.61.0+1.023.61.0=22.36KN墙体自重：对2，3，4层，墙厚240mm，两侧采用20mm抹灰，计算高度3.6m自重标准值为：0.24193.01.0+0.0420.61.0=18.48KN设计值 由可变荷载控制的组合：18.481.2=22.18KN 由永久荷载控制的组合：18.481.35=24.95KN 对一层，墙厚为370mm，计算高度4.9m, 两侧采用20mm抹灰自重标准值为：0.37194.91.0+0.04204.91.0=38.367KN设计值 由可变荷载控制的组合：38.3671.2=46.04KN 由永久荷载控制的组合：38.3671.35=51.80KN承载力验算 横向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表计算项目第三层第一层N(KN)137.1230.36h (mm)2402403.64.91520.420.7450.6475A(mm)240000240000f (N/mm)1.691.89A f(KN)302.2293.711横向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表计算项目第三层第一层N(KN)144.5241.14h (mm)2402403.64.91520.420.7450.6475A(mm)240000240000f (N/mm)1.691.89A f(KN)302.2293.711上述承载力计算表明，墙体的承载力满足要求。4. 基础设计根据地质资料，取2.000处作为基础底部标高，此时持力层经修正后的容许承载力q200 kN/m。r20kN/m3。采用砖砌刚性条形基础，在砖砌基础下做250mm厚灰土垫层，灰土垫层抗压承载力qcs250 kN/m。当不考虑风荷载作用时，砌体结构的基础均为轴心受压基础。（1）计算单元对于纵墙基础，可取一个开间s1为计算单元，将屋盖、楼盖传来的荷载及墙体、门窗自重的总和，折算为沿纵墙每米长的均布荷载进行计算。由于永久组合的荷载值较大，起控制作用，故按永久组合来考虑。Nk691.64kN3.0m230.55 kN/m（2）确定基础底面宽度b （198.68kN/m）/（200 kN/m）（20 kN/m2）2.0m1.24m取b1.30m（3）确定灰土垫层上砖基础底面宽度b （198.68kN/m）/（250 kN/m）（20 kN/m2）2.0m0.946m取b0.96m（4）根据容许宽高比确定基础高度查表得砖砌基础的宽高比为1：1.5，考虑砖的规格确定基础高度。砖砌基础高度b/h1：1.5，h(960240)/21.5540mm。参考文献(1)混凝土结构设计规范(GB 500102002)，中国建筑工业出版社，2002。(2)建筑结构荷载规范(GB 500092001)，中国建筑工业出版社，2002。(3)砌体结构设计规范(GB 500032001)，中国建筑工业出版社，2002。(4)建筑地基基础设计规范(GB 500072002)，中国建筑工业出版社，2002。(5)建筑抗震设计规范(GB 500112001)，中国建筑工业出版社，2002。(6)建筑结构