砌体设计计算书原版

北京建筑工程学院课程设计专用纸北京建筑工程学院20xx/20xx学年 第x学期课 程 设 计 课程名称 砌体结构课程设计 设计题目 砌体结构设计 （工程名称）北京体育大学9号学生公寓 系 别 土木工程 班 级 土xx-x班 学生姓名 xxx 学 号 61 完成日期 20xx. 成绩指导教师 北京建筑工程学院土木工程专业课程设计诚信说明教育之本在于立人，针对近年来课程设计环节中出现雷同现象与抄袭行为，必须弘扬诚信精神，抵制抄袭行为，以保证我院良好的学风和声誉。为此，在课程设计中，本人自愿作出如下声明：一、 保证遵守院校相关规定和纪律，自觉接受管理；二、 郑重声明能为自己的诚信负责，能够独立完成课程设计工作，不抄袭其他同学的课程设计内容，同时不许他人抄袭自己的课程设计，注意成果保密。三、 如果自己的课程设计出像雷同和抄袭，自愿承担相应后果。声明人：土xx-x班 xxx20xx年x月x日砌体结构课程设计计算书目录1 工程概况42 材料选择43 荷载计算与屋面板、楼面板选择51.可变荷载标准值、常用材料自重52.楼面荷载计算53.屋面荷载计算64.屋面板与楼面板的选择75.墙体荷载计算7四现浇板设计8五过梁的选择111.外墙洞口过梁选择112.内墙洞口过梁选择11六墙体高厚比验算12七重力荷载作用下墙体承载力验算131.最不利荷载组合与验算部位的选择132.外纵墙承载力计算133.横墙承载力计算174.控制截面内力计算18八地震作用下墙体承载力验算19（一）重力荷载代表值 Gi的计算19（二）水平地震作用及楼层地震剪力20（三）横墙抗震承载力验算22（四）外纵墙抗震承载力验算23九基础计算241.内横墙基础242.外横墙基础253.外纵墙基础25参考资料27砌体结构课程设计计算书一、 工程概况1、建筑名称：北京体育大学9号学生公寓；2、结构类型：砌体结构；3、层数：5层；层高2.9m；4、开间3.6m；进深6.0m；26#；5、建筑分类为二类，耐火等级为二级，抗震设防烈度为八度，设计地震分组为第一组；6、天然地面以下510m范围内无地下水，冰冻深度为地面以下0.8m，推荐持力层为粘土层，地基承载力特征值170an/m2。粘土层位于天然地面下24m处，类场地；7）内外承重墙可采用240厚页岩煤矸石多孔砖，隔墙采用150厚陶粒空心砌块，也可采用其他砌块。屋盖、楼盖采用钢筋混凝土现浇板。二、 材料选择1. 混凝土小型空心砌块、页岩煤矸石实心砖、页岩实心砖、页岩煤矸石多孔砖、页岩多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖，砌块强度等级：MU10-MU20；选择MU15。2. 混合砂浆强度等级：M5-M10，选择M10。3. 混凝土强度等级：C20-C45，梁板采用C30混凝土，横墙基础采用C20混凝土。4. 钢筋：直径小于12mm的为HPB235 直径大于等于12的为HRB335 直径大于等于8mm均可用HRB400级钢筋 根据现场条件选用合适的强度等级的钢筋。5.楼面板，屋面板采用北京定型预制构件，部分采用现浇板。 三、 荷载计算与屋面板、楼面板选择1可变荷载标准值、常用材料自重表1 可变荷载标准值标准值（）(1)住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所2.0(2)教室、试验室、阅览室、会议室2.0(3)食堂、办公楼中一般资料室2.5(4)藏书库、档案库5.0(5)厨房（一般的）2.0(6)浴室、厕所、盥洗室、保洁室对第一项中的民用住宅2.0对其他民用住宅2.5(7)走廊、门厅、楼梯住宅、托儿所、幼儿园2.0宿舍、旅馆、医院、办公楼、教室、餐厅2.5消防疏散楼梯3.5(8)不上人屋面0.7(9)上人屋面2.0(10)雪荷载0.40(11)风荷载0.452. 楼面荷载计算88J1-1（2005） 表2 楼面板荷载计算楼面板的荷载计算荷载编号楼楼楼楼楼项目宿舍（kN/m2)走廊 （kN/m2)厕所 盥洗室 淋浴室 保洁室 （kN/m)活动室（kN/m)教室、阅览室（kN/m2)楼面活荷载2.02.52.52.02.0楼面做法楼31.71.41.7楼181.35楼231.9+3.42板做法板自重2.12.12.13.752.0顶棚做法棚70.1360.1360.1360.1360.136荷载计算永久荷载标准值3.9363.8367.425.173.836可变荷载标准值2.02.52.52.02.0荷载标准值5.9366.3369.927.175.836永久荷载设计值4.72324.6038.9046.2044.603可变荷载设计值2.83.53.52.82.8荷载设计值8.31048.10312.4049.07.4033.屋面荷载计算（88J1）表3 屋面板的荷载计算荷载编号屋屋屋屋屋项目活动室（kN/m2）走廊（kN/m2）宿舍（kN/m2）卫生间、保洁室（kN/m2）教室、阅览室（kN/m2)屋面荷载、雪荷载0.70.70.70.70.7屋面做法屋132.82.82.82.82.8板做法板自重3.752.12.12.13.75顶棚做法棚7A0.1360.1360.1360.1360.136荷载计算永久荷载标准值6.625.0365.0365.0366.62可变荷载标准值0.70.70.70.70.7荷载标准值7.325.7365.7365.7367.32永久荷载设计值7.9446.626.0435.0366.0435.0366.0435.0367.9446.62可变荷载设计值0.980.9450.980.9450.980.9450.980.9450.980.945荷载设计值8.9247.0237.0237.0238.9244屋面板与楼面板的选择 表4 屋面板与楼面板的选择项目轴跨 荷载选板型号允许荷载屋面板屋7.28.924现浇板屋2.77.023现浇板屋3.67.023Y-KB336-112.72屋3.67.023Y-KB336-112.72屋7.28.924Y-KB279-110.96楼面板楼3.68.3104Y-KB336-112.72楼2.78.103现浇板楼3.612.404保洁室采用现浇板，其余房间采用Y-KB336-1预制板12.72楼7.29.0现浇板楼7.27.403Y-KB279-110.965.墙体荷载计算表5 墙体荷载计算项目砖砌体重量（kN/m2）内墙抹灰（kN/m2）外墙抹灰（kN/m2）墙体重（kN/m2）240女儿墙190.24=4.56200.02=0.44.56+0.42=5.36360外墙190.365=6.935180.018=0.324200.02=0.46.935+0.324+0.4=7.659240内墙190.24=4.56180.018=0.3244.56+0.3242=5.21四、 现浇板设计板厚取80mm混凝土强度等级选用：C30 钢筋级别：HPB235,部分钢筋采用HRB335，计算配筋如下：1.电视会议室 6.0m7.2m，钢筋采用HPB235荷载设计值：1.29.0+1.42.0=13.6 KN/g=1.29.0=10.8 KN/q=1.42.0=2.8 KN/ KN/KN/P=g+q=13.6kN/m2计算跨度：（支撑长度a=120）内跨：l01=lc1=7.2m l02=l c2=6.0ml01/ l02=7.2/6.0=1.22按双向板计算。边跨：l01=lc1-120+80/2=7.14m l02=l c2-120+80/2=5.92ml01/ l02=7.14/5.92=1.212 按双向板计算。假设板截面为，保护层厚度最小15mm，取20mm，则；内跨弯矩值（B区格板）：Mx =(k1+ k2)( g+q/2) l012+(k2+ k4) q/2 l012=（0.0384+0.20.0059）12.23.62+(0.0820+0.20.0242) 1.43.62=7.26kNm As=450mm2 选用8100 As=503mm2My =(k1+ k2)( g+q/2) l012+(k2+ k4) q/2 l012=（0.0059+0.20.0384）12.23.62+(0.0242+0.20.0820) 1.43.62=2.884kNmAs=174.5mm2 选用6160 As=177mm2边跨弯矩值（A区格板）：Mx =(k1+ k2)( g+q/2) l012+(k2+ k4) q/2 l012=（0.0496+0.20.0129）12.232+(0.0820+0.20.0242) 1.432=6.824kNm As=423mm2 选用8100 As=503mm2My =(k1+ k2)( g+q/2) l012+(k2+ k4) q/2 l012=（0.0129+0.20.0496）12.232+(0.0242+0.20.0820) 1.432=3.02kNmAs=183mm2 选用6150 As=189mm22） 保洁室3.0m1.8m荷载设计值：1.212.404+1.42.5=18.4KN/g=1.212.404=14.9 KN/q=1.42.5=3.5 KN/KN/KN/P=g+q=18.4kN/m2计算跨度：（支撑长度a=120）内跨：l01=lc1=3.0m l02=l c2=1.8ml01/ l02=3/1.8=1.672按双向板计算。边跨：l01=lc1-120+80/2=2.92m l02=l c2-120+80/2=1.72ml01/ l02=2.92/1.72=1.702,所以按照单向板进行计算。假设板截面为，保护层厚度最小15mm，取20mm，则；kN/m ,取一跨3.6m为计算单元；kNm ，钢筋采用HRB335级，As=1032，选用12100，As=1131mm2五、 过梁的选择1外墙洞口过梁选择：240厚承重墙，洞口宽度1800，板下墙体高度500mm。 过梁上荷载设计值： ，过梁上部墙体荷载： 过梁上部板传来荷载： 过梁上部传来荷载设计值： kN/mkNm As=182mm2 选用212 As=226mm2过梁端剪力设计值： 查表得砖砌体的抗剪强度： 内力臂 z=2hb/3=2500/3=333.33mm 所以受剪承载力满足要求。查图集钢筋混凝土过梁03G322-1，240墙矩形截面过梁选用及技术经济表，选用编号为GL-4180P过梁。2内墙洞口过梁选择：240厚承重墙，洞口宽度1000，梁下墙体高度500mm。过梁上荷载设计值： ，过梁上部墙体荷载： 梁上部传来荷载设计值： As=57.5mm2 选用28 As=101mm2过梁端剪力设计值： 查表得砖砌体的抗剪强度 内力臂 z=2hb/3=2500/3=333.33mm 所以受剪承载力满足要求。查图集钢筋混凝土过梁03G322-1，240墙矩形截面过梁选用及技术经济表，选用编号为GL-4100P过梁。六、 墙体高厚比验算高厚比验算公式： 计算步骤： (1) 计算高度的确定，由计算方案与拉结墙间距确定。 (2) 的确定，承重墙，非承重墙按公式计算。 (3) 的确定， (4) 可由砂浆强度等级确定。 注：首层层高的下端应去取基础顶，且不深于室外地坪下500mm处。本工程横墙最大间距Smax=7.2m，小于刚性方案横墙最大间距Smax=32m，静力计算方案属于刚性方案。本工程横墙厚度为240mm180mm，所有横墙水平截面的开洞率均小于50，横墙为刚性横墙。1允许高厚比本工程采用砂浆最低强度等级为M5，查书表P101/表4-4，墙身允许高厚比24。2由建筑图纸所示，外纵墙取轴墙体验算。1) 外纵墙高厚比验算S=7.2m，H=2.9+0.75+0.5=4.15m，2H =8.3m, S0.3m2, =1.01807.22.92.91100.33 a0=36.30.4 a0=44首层3601800=0.6480.3m2, =1.01807.24.154.151100.4 a0=44表8 纵墙截面强度验算层数截面内力e=MK/NK=H0/he/hf (N/mm2)fA(kN)五层-NK1= NL5K+ NW5K+ NWL5K=9.648+13.314+86.86=109.822kNM1K= NL5KeL5-NW5Ken5=2600 kNmN1=NL3+NW6+NWL3=133.3kN23.67133.3-NK2= NK1+ NW5K =186.122kNM1K= 0 kNmN2=N1+NW5k = 209.6kN08.0600.902.311347.2209.6四层-NK3= NK2+ NL2K =266.4KNM1K= NL2KeL2=3750.56 kNmN3=N2+NL2 =316.21kN11.86316.21-NK4= NK3+ NW3K =329.98kNM1K= 0 kNmN4=N3+NW3 = 392.51kN08.0600.902.311347.192392.51三层360-NK5= NK4+ NL2K =415.22kNM1K= NL2KeL2=3750.56kNmN5=N4+NL2 = 499.12kN9.03499.12-NK6= NK5+ NW2K =478.8kNM1K= 0 kNmN6=N5+NW2 =575.42 kN08.0600.902.311347.2575.42二层360-NK7= NK6+ NL2K =564.04kNM1K= NL2KeL2=3750.56kNmN7=N6+NL2 =682.03 kN6.65682.03-NK8= NK7+ NW2K =627.62kNM1K= 0 kNmN8=N7+NW2 =758.33kN08.0600.902.311347.19836.47一层360-NK9= NK8+ NL2K =712.86kNM1K=NL2KeL2=3750.56 kNmN9=N8+NL2 =864.94 kN5.26864.94-NK10= NK9+ NW1K =810.9kNM1K= 0 kNmN10=N9+NW1 =982.59 kN08.0600.902.311347.2982.593、横墙承载力计算（1）荷载计算表9 横墙荷载计算部位标准值(kN)设计值(kN)一梁高墙体重NWL3K=(0.19+0.08) 5.36=1.45NWL3=1.21.45=1.74轴5层墙体重NW5K=2.95.21=15.11NW5=1.217.193=20.63轴4层墙体重NW4K=2.95.21=15.11NW4=1.217.193=20.63轴3层墙体重NW3K=2.95.21=15.11NW3=1.217.193=20.63轴2层墙体重NW2K=2.95.21=15.11NW2=1.217.193=20.63首层墙体重NW1K=3.715.21=19.33NW1=1.219.33=23.20轴屋面传到横墙上的荷载NL3k：屋面恒载6.623.6=23.83屋面活载0.73.6=2.52=26.35NL3=1.223.83+1.42.52=32.124轴楼面传到横墙上的荷载NL2k：楼面恒载5.173.6=18.612楼面活载2.53.6=9=27.612NL2=1.218.612+1.49=34.944（2）基本参数砖采用MU15，砂浆M10，查表f=2.31 N/mm2表10 横墙基本参数层数墙体计算截面y(mm)横墙间距s(m)墙高(m)H0(m)a0(mm)e(mm)5层4层3层2层2401000=0.240.3m2,=0.941207.22.93.31100.33 a0=51.150.4 a0=62首层2401000=0.24108.33首层240-N2K= NWL3K+ NL3K+ 2NL2K+ 2NW3K + NW1K =132.574kNN2= NWL3+ NL3+ 2NL2+ 2NW3 + NW1 = 168.21kN17.2900.612.310.94=2.17381.23168.214.控制截面的内力计算局部承压验算：控制部位:取一层/轴处。几何数据：局压面积Al边长 a0 = =147.123,可不考虑上部荷载影响，上部荷载折减系数=0=1+0.352,取=27.8kN满足局部受压承载力要求。图5 局部承压计算简图八、地震作用下墙体承载力验算（一）重力荷载代表值 Gi的计算：1.G5的计算女儿墙重 G51=5.3650.420.5=270.144kN1/2层高360外墙重 G52=7.659(50.42.9-1.81.79.0)+0.51.81.79.0/2 =461.14kN1/2层高240内墙重 G53=5.21(50.42.9-1.02.19.0)+0.51.02.19.0/2 =336.24kN总屋面重 G54=（14.714.46+7.250.16）5.62=3224.27kN总梁重 G55=250.20.5（50.44+7.22+14.75+50.165）=1350.75kN G5=G51+G52+G53+G54+G55=5642.544kN 2.G4的计算1/2层高360外墙重 G41=7.659(50.42.9-1.81.79.0)+0.51.81.79.0/2 =461.14kN1/2层高240内墙重 G42=5.21(50.42.9-1.02.19.0)+0.51.02.19.0/2 =336.24kN总楼面重 G43=（14.714.34+7.250.04）3=1713.26kN总梁重 G44=250.20.5（50.44+7.22+14.75+50.165）=1350.75 kN G4=G41+G42+G43+G44+ G52+G53+G54=7883.04kN3.G3的计算1/2层高360外墙重 G31=7.659(50.42.9-1.81.79.0)+0.51.81.79.0/2 =461.14kN1/2层高240内墙重 G32=5.21(50.42.9-1.02.19.0)+0.51.02.19.0/2 =336.24kN总楼面重 G33=（14.714.34+7.250.04）3=1713.26kN总梁重 G34=250.20.5（50.44+7.22+14.75+50.165）=1350.75 kN G3=G31+G32+G33+G34+G42+G43=5910.89kN4.G2的计算1/2层高360外墙重 G21=7.659(50.42.9-1.81.79.0)+0.51.81.79.0/2 =461.14kN1/2层高240内墙重 G22=5.21(50.42.9-1.02.19.0)+0.51.02.19.0/2 =336.24kN总楼面重 G23=（14.714.34+7.250.04）3=1713.26kN总梁重 G24=250.20.5（50.44+7.82+14.75+50.165）=1350.75kN G2=G21+G22+G23+G24+G32+G33=5910.89kN5.G1的计算1/2层高360外墙重 G11=7.659(50.43.65-1.81.79.0)+0.51.81.79.0/2 =605.9kN1/2层高240内墙重 G12=5.21(50.43.65-1.02.19.0)+0.51.02.19.0/2 =434.71kN总楼面重 G13=（14.714.34+7.250.04）3=1713.26kN总梁重 G14=250.20.5（50.44+7.82+14.75+50.165）=1353.75 kNG1=G11+G12+G13+G14+G22+G23+G21=6618.26kNGi=G1+G2+G3+G4+G5=31965.624kN（二）水平地震作用及楼层地震剪力用基底剪力法计算基底剪力： =0.85=0.8531965.624=27170.78kN1 结构总水平地震作用标准值8度设防： =0.162 各质点水平地震作用标准值及楼层地震剪力表12 各质点水平地震作用标准值及楼层地震剪力楼层（kN.m）55642.54415.2586048.800.2851239.00123947883.0412.3597355.5440.3221400.00263935910.899.4555857.9110.185804.253443.2525910.896.5538714.3650.128556.463999.7116618.263.6524156.650.080347.614347.3231965.624.271.0004347.32 （三）横墙抗震承载力验算1验算截面：取第一楼层轴横墙面积最小，进行验算。轴横墙面积： 轴承担荷载面积： 首层横墙总截面面积： 首层建筑面积： 轴承担的地震剪力：轴横墙每米长度上所承担的竖向荷载为：N=5.363.6+33.62+5.212.92+5.213.850.5=81.14kN轴横墙横截面的平均压应力为：2抗震抗剪强度验算：表13 抗震抗剪强度设计值墙段50.3380.113.071.290.142表14 抗震抗剪强度设计值墙段验算结论50.142454.4372.63满足要求（四）外纵墙抗震承载力验算 1计算单元：一层轴线作用在轴线的地震剪力： 所有纵墙面积： 轴线纵墙面积： 轴线承担的地震剪力： 窗间墙部分承担总剪力： 窗间墙剪力可按窗间墙面积比例进行分配。 较短的窗间墙分配的剪力： 窗间墙剪力设计值： 轴纵墙每米长度上所承担的竖向荷载为：N=5.366+362+5.212.92+5.213.850.5=108.41kN轴纵墙横截面的平均压应力为： 2抗震抗剪强度验算：表15抗震抗剪强度设计值墙段50.300.112.731.400.1543墙体抗震承载力验算：表16抗震抗剪强度设计值墙段验算结论50.154444.8982.68满足要求九基础计算选择粘土层为持力层，基础埋深d=2.1m，采用墙下钢筋混凝土条形基础。=0 ，=1.6 ， 170kN/m2修正后的地基承载力特征值:=+=170+1.620（2.1-0.5）=221.2 kN/1.内横墙基础1）地基承载力设计值计算：按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合：屋面传来： (5.036+0.7) 3.6=20.65 kN /m2-5层楼面传: (3.936+2.0)3.64=85.48kN /m2-5层墙体自重： 5.212.94=60.44 kN /m底层墙自重： 5.213.85=20.06 kN /m小计： gk=186.63kN /m 2）确定灰土垫层宽度b： 取b=1.0m3m，不必进行承载力宽度修正。3）确定砖墙大放脚底部宽度b1：砖基础埋深： 2.1-0.3=1.8m灰土承载力： 280kN/mm2b1=186.63/（280-1.2201.8）=715mm取b1=720mm。4）复核是否满足刚性角要求：砖大放脚部分: （360）/（120+60+120）=1/1.671.5， 满足要求。灰土垫层部分： （350-120-360）/300=0.1671/1.5， 满足要求。 2.外横墙基础 1）地基承载力设计值计算：按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合：屋面传来： (6.62+0.7) 3.6=26.35 kN /m2-5层楼面传来: (5.17+2.0) 3.64=103.25 kN /m2-5层墙体自