砌体结构计算书.doc

烟台大学土木工程学院 砌体结构课程设计 砌体结构设计计算书 专业： 土木工程 班级： 姓名： 学号： 任课教室： 2011年5月1日目录1.结构布置-（3）2.荷载计算-（4）3.内力及承载力计算-（5）4.楼板、屋面板设计-（7）5.楼梯设计-（8）6.挑梁设计-（11）7.过梁设计-（13）8.基础设计-（14）9.结构抗震验算-（16）砌体结构设计计算书1.结构布置结构布置采用橫墙承重方案，楼板以及屋面板为100mm厚的现浇钢筋混凝土板，层高为五层3m，其他各层的层高均为2.8m，墙体选择MU10的砖砌24墙，承重墙间距依据建筑要求设置，则结构方案属刚性构造方案。结构布置图2.荷载计算由结构布置图知，选择最不利墙体轴墙体来计算其承载能力，取1m宽为设计单元。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 2.515厚水泥砂浆找平层 0.26 永久荷载标准值 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： 由可变荷载控制的组合 由永久荷载控制组合 2.2楼面荷载20厚水泥砂浆抹面 0.40100厚钢现浇筋混凝土楼板 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： 2.00由楼面传给计算墙体的荷载标准值： 设计值： 由可变荷载控制的组合 由永久荷载控制组合 2.3墙体自重(1) 对于5层墙厚240mm，两侧采用20mm砂浆抹面，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，两侧采用20mm砂浆抹面，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，计算时取至基础顶面，则顶层楼层高度为3.85m 标准值： 设计值: 由可变荷载控制的组合： 由永久荷载控制组合： 3.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，轴处最不利，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。 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/KN46.392.3138.3184.3238h/mm240240240240240H0/m32.82.82.83.8512.511.711.711.7160.810.830.830.830.72240000240000240000240000240000砌块 MU1010101010砂浆 M5557.57.52.222.222.222.52.5431.6442.2442.2498432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N/KN50.697.8145192.2248.1h/mm240240240240240H0/m32.82.82.83.8512.511.711.711.7160.810.830.830.830.72240000240000240000240000240000砌块 MU1010101010砂浆 M5557.57.52.222.222.222.52.5431.6442.2442.2498432上述承载力计算表明，墙体的承载力满足要求。4、楼板和屋面板设计4.1荷载计算： 楼面： ， 荷载设计值： 屋面： ， 荷载设计值：可知二者相差不大，考虑施工，用楼面荷载设计值对板的配筋进行计算，屋面板与楼面板相同。即。4.2计算简图 现浇板在墙上的支撑长度取120mm，按塑性内力重分布设计，办的计算跨度：边跨：，取中间跨： 因为跨度相差小于10%，可按等跨连续梁进行计算，取1m宽板作为计算单元。 4.3.弯矩设计值查表可知，板的弯矩系数分别为，边跨；离端第二支座，；中跨中，；中间支座。4.4.正截面受弯承载力计算环境类别为一类，C30混凝土，板的最小保护层厚度C=15mm。板厚100mm，板宽b=1000mm。，HRB400钢筋，。板的配筋计算如表 板配筋表截面1B2C弯矩设计值10.2210.226.467.380.1120.1120.0810.0810.940.940.9580.958计算配筋377.5377.5234.1234.1实际配筋 分布钢筋按构造配筋，选配。5. 楼梯设计 基本数据： 楼梯间尺寸3000mm5400mm层高2.8m，踏步尺寸175mm300mm，采用C30混凝土，梁、板受力钢筋采用HRB400，楼梯上均布活载标准值q=2KN/,分布钢筋用 HRB3355.1梯段板设计 取板厚h=100mm，约为板斜长的1/30，板倾斜角的正切tan=175/300=0.58,cos=0.867. 取1m宽板带计算。 （1）荷载计算 梯段板的荷载计算列于下表荷载种类荷载标准值（KN/m） 恒 荷 载水磨石面层（0.3+0.175）0.65/0.3=1.03三角形踏步 1/20.30.17525/0.3=2.19混凝土斜板 0.1025/0.864=2.89板底抹灰 0.0217/0.864=0.39小 计 6.5活荷载 2 恒荷载分项系数=1.2；活荷载分项系数=1.4 总荷载设计值：P=1.26.5+1.42=10.6KN/m（2） 截面设计 板水平计算跨度=2.1m，弯矩设计值板的有效高度 分布钢筋每级踏步1根 8.5.2平台板设计设平台板厚h=80mm,取1m宽板带计算（1） 荷载计算 平台板的荷载计算列于下表荷载种类荷载标准值（KN/m） 恒 荷 载水磨石面层 0.6520mm厚混凝土板 0.0825=2板顶抹灰 0.0217=0.34小计 2.99活荷载 2总荷载设计值 P=1.22.99+1.42=6.388KN/m（2） 截面设计平台板的计算跨度弯矩设计值板的有效高度选配 8200，=251m5.3平台梁设计 设平台梁截面尺寸为200mm300mm（1） 荷载计算 平台梁的荷载计算列于下表荷载种类荷载标准值（KN/m） 恒 荷 载梁自重（0.3-0.08）0.225=1.1梁侧粉刷 0.02（0.3-0.08）217=0.15平台板传来 2.991.5/2=2.24梯段板传来 6.52.1/2=6.825小 计 10.315活荷载 2(1.5/2+2.1/2)=3.6总荷载设计值P=1.210.315+1.43.6=17.42KN/m(2) 截面设计 计算跨度 弯矩设计值 剪力设计值 截面按倒L行计算，,梁的有效高度 经判别属于第一类T行截面 选配2 14，配置6200箍筋，则斜截面受剪承载力 =0.71.43200270+1.2536056.6/200270 =88.438KN25.24KN6.挑梁设计设计说明：选轴处阳台挑梁设计挑梁的挑出长度，埋入深度，截面尺寸。挑梁上墙体净高2.8m，墙厚240mm，采用MU10砖、M7.5混合砂浆。6.1荷载计算阳台边梁传至挑梁的集中荷载：可变荷载,永久荷载.墙体自重：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： 可变荷载 永久荷载 挑梁的自重伸出部分为，埋入部分。6.2抗倾覆验算，倾覆点至墙外边缘的距离取倾覆力矩：挑梁的倾覆力矩由作用在挑梁外伸段上永久荷载及梁自重的设计值对计算倾覆点的力矩组成。.由可变荷载效应控制组合： 由永久荷载效应控制组合 故倾覆力矩为抗倾覆验算挑梁的抗倾覆力矩由挑梁埋入段自重标准值、楼面传给埋入段的永久荷载标准值以及挑梁尾端上部45度扩散角范围内墙体的标准值对倾覆点的力矩组成。 抗倾覆安全6.3挑梁下砌体局部受压承载力验算 梁下砌体局部承压安全6.4挑梁配筋计算挑梁截面尺寸， ，选配3 22 ,满足要求。斜截面抗剪承载力： 按计算配置箍筋 选配2，实有 7. 过梁设计计算对窗上过梁，选取跨度最大的窗上过梁进行计算。初步估计过梁的尺寸为，支撑长度为0.24m，C30混凝土，HRB400纵筋，HRB235箍筋，则，过梁上砌体高度为零，直接为楼板，故要计入楼板传入荷载。过梁净跨过梁自重楼板传来荷载近似按均布荷载考虑，受荷载宽度为5.4/2=2.7m作用在过梁上的均布荷载为计算跨度：选配,且，满足要求。,截面尺寸满足要求，受剪承载了满足要求只需按构造配置箍筋：选配8.地基基础的设计计算设计概况：地基的承载能力修正值为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，显然，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，砌筑方式为二一间隔收，初步假定基础埋深为1.65m。式中：为沿长度方向1m范围内上部结构传至地面标高处的竖向力值 修正后的地基承载了特征值； 基础底面以上的加权平均重度，可取。8.1外橫墙下条形基础 =0.7+4.43+4(3.16+2)1/23.6+（220.243+220.242.84）+220.910.24 取基础宽度8.2内橫墙下条形基础 取基础宽度考虑建筑构造外横墙与内横墙下条形基础均按内横墙下条形基础设计8.3纵墙下条形基础因为该建筑结构为橫墙承重体系，纵墙的承载比外橫墙的稍小，考虑建筑构造，设计纵 墙的基础与内橫墙的基础相同。8.4确定基础剖面尺寸基础下层采用300mm厚的C15素混凝土层，其上采用“二一间隔收”砖砌基础。混凝土垫层设计： 基地压力： 查表（土力学与基础工程表8-8）可知C15混凝土层的宽度比允许值tan=1:1.00, 所以混凝土垫层内收300mm。 则砖基础所需台阶数为： 基础与台阶总高度为： 基础设置在地表下1.05m下 9.结构抗震验算 9.1重力荷载1） 屋面荷载屋盖 阳台 雪荷载 合计 2）楼面荷载楼盖 阳台 合计 3） 墙体自重：（门窗自重标准值按0.4KN/计算） 5层 、轴 220.24310.8=171.1KN 、轴 220.24(10.83-20.92.1)+20.92.10.4=152.6KN 轴 220.24(10.83-12.1）+12.10.4=152.0KN 轴 220.2410.83-(1+0.9)2.1+(1+0.9)2.10.4=151.6KN A 轴 220.2418.63-(1.8+2.1+1.6+2.1+1.8)1.5-0.922.5+ 0.4(1.8+2.1+1.6+2.1+1.81.5+0.922.5)=203.84KN B 轴 220.2433.6+3+3.6=161.7KN C 轴 220.2418.63-(1.8+0.9+0.8+1.6+0.8+0.9+1.8)1.5-0.922.5 +0.4(1.8+0.9+0.8+1.6+0.8+0.9+1.8)1.5+0.922.5=209.8KN 合计 1526.3KN 2-4层： 、轴 220.242.810.8=159.7KN 、轴 220.24(10.82.8-20.92.1)+20.92.10.4=149.4KN 轴 220.24(10.82.8-12.1）+12.10.4=152.0KN 轴 220.2410.82.8-(1+0.9)2.1+(1+0.9)2.10.4=140.2KN A 轴 220.2418.62.8-(1.8+2.1+1.6+2.1+1.8)1.5-0.922.5+ 0.4(1.8+2.1+1.6+2.1+1.8）1.5+0.922.5=184.2KN B 轴 220.242.83.6+3+3.6=150.8KN C 轴 220.2418.62.8-(1.8+0.9+0.8+1.6+0.8+0.9+1.8)1.5-0.922.5 +0.4(1.8+0.9+0.8+1.6+0.8+0.9+1.8)1.5+0.922.5=190.1KN 合计 1416.5KN1层： 、轴 220.243.8510.8=219.5KN 、轴 220.24(10.83.85-20.92.1)+20.92.10.4=201.1KN 轴 220.24(10.83.85-12.1）+12.10.4=209.3KN 轴 220.2410.83.85-(1+0.9)2.1+(1+0.9)2.10.4=242.2KN A 轴 220.2418.63.85-(1.8+2.1+1.6+2.1+1.8)1.5-0.922.5+ 0.4(1.8+2.1+1.6+2.1+1.8）1.5+0.922.5=287.3KN B 轴 220.243.85（3.6+3+3.6）=207.3KN C 轴 220.2418.63.85-(1.8+0.9+0.8+1.6+0.8+0.9+1.8)1.5-0.922.5 +0.4(1.8+0.9+0.8+1.6+0.8+0.9+1.8)1.5+0.922.5=293.2KN 合计 2080.5KN4）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。 9.2地震作用及各层地震剪力本建筑为7度设防， 各层地震作用及地震剪力楼层123452477.22145.62145.62145.62087.876.75114.8163.2211.5256.28