砌体结构设计计算书

20102011学年度第一学期建管2009级建筑结构课程设计任务书一、 设计题目：混合结构课程设计二、 课程设计的目的和要求根据建筑设计方案及有关设计资料进行结构的平面布置、楼面的配筋计算、墙体高厚比及承载力计算及施工图的绘制。熟悉有关规范、标准图集、设计手册，了解混合结构设计一般步骤、方法，培养综合应用所学理论知识分析问题和解决问题的能力，提高绘制和识读施工图的技能。为很好的从事本专业打下良好的基础.1、标准层结构平面布置2、双向板肋形楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定。 3、双向板及其支承梁（进深梁）设计，熟练掌握按弹性理论计算内力的方法。4、一堵外纵墙的计算(包括墙体高厚比验算及墙体承载力计算)。三、 设计资料（一） 图标统一规定如下：茂 名 职 业 技 术 学 院日 期指导教师姓 名工程名称图 别班 级图纸名称图 号20 25 20 70 20 25 （二）、结构设计资料1、设计中有关荷载值和数据。 (1)永久荷载楼面、梯面面层采用30厚水磨石地面，自重为0.65kN/m2,板底、梁底、梁側采用20厚混合砂浆抺灰，自重为17kN/m3，钢筋混凝土自重为25kN/m3。（2）可变荷载建筑屋面、楼面均布活荷标准值：教室： 2.0KN/m2教学楼走廊、楼梯、厕所： 2.5 KN/m2上人的钢筋混凝土屋面：0.5 KN/m2（3）、材料混凝土的强度等级不低于C25；梁中的主筋采用HRB335级钢；其余钢筋均采用HPB235级钢；砖及砂浆的强度等级不低于MU10及M5。施工质量控制等级为B级2、常用材料和构件自重：石灰砂浆、混合砂浆：17 KN/m2水泥砂浆： 20KN/m2钢筋混凝土： 25KN/m2机制普通砖单位自重为19KN/m3贴瓷砖墙面：0.5KN/m2（包括水泥砂浆打底，其厚25mm）。水泥粉刷墙面：0.36KN/m2(20mm厚,水泥粗砂)石灰粗砂粉刷墙面：0.34KN/m2（20mm）钢框玻璃窗：0.404KN/m2 木 门：0.10.2KN/m2 钢 铁 门：0.40.45KN/m2四、设计内容和图纸内容1、标准层结构平面布置：梁格的布置；2、现浇钢筋混凝土双向板和支承梁内力配筋计算（其内力按弹性理论计算）；3、绘制结构施工图：标准层结构平面布置图及现浇钢筋混凝土双向板，支承梁配筋图（梁及板均应编号）施工图两张（4#图纸，电脑绘图）；4、确定砖砌体结构部分的静力计算方案；通过验算墙体承载力确定砖与砂浆的强度等级；支承梁（进深梁）梁端下的砌体局部受压验算（包括垫块的设计）；窗间墙的高厚比验算。某中学教学楼,其建筑平面控制尺寸如附图所示:说明: (1)采用现浇钢筋砼双向板肋形楼盖; 建筑层高：3.3m；层数：4层 ；室内外高差为450mm；(2) 墙体设计内外承重墙均采用240mm厚砖墙，屋面檐口处女儿墙厚240mm，高900mm；外墙采用贴外墙砖；内墙采用双飞粉；地面采用水磨石。纵墙上窗高为1.8m,门洞宽1000mm,高为2.1m五、纪律要求：在课程设计期间要求学生按正课时间到教室进行课程设计，无故旷课累计超过1天。设计成绩为不及格。六、成绩评定：总评成绩=结构计算（40%）+图纸成绩（40%）+出勤（20%）七、时间：星期五下午4：10分上交设计成果。八、辅导老师： 2009工程管理（1）、（2）、（3）班：田德武老师 2009工程管理（4）、（5）（6）班：张大勇老师九、附图：砌体结构设计计算书一、结构平面布置1、该楼结构平面布置图如图1所示：2、确定板、支撑梁的截面尺寸板厚：双向板板厚：h=3900/50=78，选取h=100支撑梁：截面高度：h=（1/101/15）L0=（1/101/15）6600=（660440），取h=500截面宽度：b=（1/21/3）h=（1/21/3）500=(250167)取b=250其中，梁伸入墙240mm。墙厚240mm。另，构造柱的设置：构造柱的设置见图。除此以外，构造柱的根部与地圈梁连接，不再另设基础。在柱的上下端500mm 范围内加密箍筋为6150。圈梁设置：各层、屋面均设置圈梁，外纵墙和内纵墙也做圈梁。二、结构内力的计算（一）双向板楼盖的计算1、板恒荷载，活荷载的计算：30mm厚水磨石地面：0.65KN/ 20mm厚混合砂浆抹灰：0.0217KN/=0.34 KN/ 100mm厚钢筋混凝土：0.125 KN/=2.5 KN/ 故gk=0.65+0.34+2.5 KN/=3.49 KN/则恒荷载设计值：g=1.23.49 KN/=4.19 KN/ 教室活荷载设计值：q1=1.42.0KN/=2.8 KN/ 走廊、楼梯、厕所活荷载设计值：q2=1.42.5 KN/=3.5 KN/ 由于取1米板带为计算单位，则 教室板活荷载设计值为：g+q1=4.19+2.8=6.99 KN/ 走廊、楼梯、厕所的板活荷载设计值为：g+q2=4.193.5=7.69 KN/2、梁恒荷载、活荷载的计算：L1梁荷载设计值：恒荷载设计值g：由板传来: 4.193.90=16.34梁自重: 1.20.25(0.5-0.1)25=3.00梁侧抹灰: 1.20.02(0.5-0.1)217kn/m=0.33所以恒荷载设计值：g=16.34+3.00+0.33=19.67活荷载设计值q：由板传来： q=1.42.03.90=10.92则p=g+q=30.59L2梁荷载设计值：恒荷载设计值g：由板传来: 4.193.60=15.08梁自重: 1.20.25(0.5-0.1)25=3.00梁侧抹灰: 1.20.02(0.5-0.1)217kn/m=0.33恒荷载设计值：g=15.08+3.00+0.33=18.14活荷载设计值q：由板传来： q=1.42.03.60=10.08则p=g+q=28.223、双向板的内力计算（1）B1是两邻边固定、两邻边简支的板 长边与短边之比，按双向板计算。 ， ， 查附录4，得： 支座负弯矩计算： 跨中弯矩计算： =5.80+1/61.51=6.05=1.51+1/65.80=2.48 h01=（100-25）mm=75mm，h02=（100-35）mm=65mm 配筋计算见表1表1 B1的配筋计算 截面 跨 中 支 座 方向方向方向方向6.052.4812.819.277.123.2916.0813.36 403186911757 选用配筋 实配面积419251942754（2）B2是两邻边固定、两邻边简支的板 长边与短边之比，按双向板计算。 ， 查附录4，得： 支座负弯矩计算： 跨中弯矩计算： =4.80+1/60.94=4.97=0.94+1/64.80=1.74 h01=（100-25）mm=75mm，h02=（100-35）mm=65mm 配筋计算见表2 表2 B2的配筋计算 截面 跨 中 支 座 方向方向方向方向4.971.7410.337.115.792.2912.649.95 328130716564 选用配筋 实配面积335251714561（3）B3是三边固定，一边简支。 长边与短边之比，按双向板计算。 ， ， 查附录4，得： 支座负弯矩计算： 跨中弯矩计算： h01=（100-25）mm=75mm，h02=（100-35）mm=65mm 配筋计算见表3表3 B3的配筋计算 截面 跨 中 支 座 方向方向方向方向3.670.987.495.174.231.288.927.07 24073505401 选用配筋 实配面积251251491393（4）B4：支撑条件：铰接板的长短边之比大于3，按单向板计算。计算跨度：截面弯矩：选配钢筋：所以B4板两端与双向板之间可视为弹性连续端，在B4支座配置，跨中下部钢筋按构造要求选用6240配置。4、按弹性理论计算支承梁（进深梁）内力计算（1）L1梁：按简支梁计算计算跨度：恒荷载产生的跨中弯矩标准值和支座边缘截面剪力标准值分别为：活荷载产生的跨中弯矩标准值和支座边缘截面剪力标准值分别为：跨中弯矩设计值和支座边缘截面剪力设计值分别为：截面承载力计算：L1梁跨中按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：，取。梁高翼缘高判别T形截面类型：故属于第一类T形截面。 L1梁正截面承载力计算截面跨中弯矩211.7617.731547.24选配钢筋425实配面积1964L1梁斜截面承载力计算截面跨中123.68345.84V103.35V103.35V选配箍筋2656.6按构造设置实配箍筋间距100（二）承重纵墙的计算 1、确定房屋静力计算方案：静力计算方案的确定：因为楼盖（层盖）的水平刚度较大，房屋的空间刚度较大，在荷截自用下，房屋的水平位移很小，故房屋的静力计算方案为刚性方案。2：确定计算单元及计算简图：该房屋有内外纵墙，对于外纵墙D轴较A轴墙不利，对于B、C轴内纵墙，走廊楼面传来的荷载，虽使内纵墙上的竖向力有些增加，但板支撑处墙体轴向力的偏心距却有所减小，且内纵墙上的洞口宽度较外纵墙上的小，但是内纵墙的洞口面积较小，不起控制作用，因而不必计算，只在D轴教室取一个开间的外纵墙为计算单元，其受荷截面积为。每层墙的计算截面面积都为：计算简图如下图所示： 3、荷载计算： 屋面荷截：屋面恒荷截标准值10mm厚12.5水泥砂浆结合层： 20mm厚12.5水泥砂浆保护层： 20mm厚沥青防水层： 25mm厚13水泥砂浆找平层： 100mm厚现浇钢筋混凝土板： 陶粒混凝土找坡2% ： 20mm厚混合砂浆天棚抹灰 ： 梁上及梁上抹灰：屋面活荷截标准值计算值：第一种荷截组合由可变荷截控制：第二种荷截组合由永久荷截控制： 楼面荷截：屋面恒荷截标准值：厚水磨石地面： 厚现浇钢筋混凝土板： 厚混合砂浆天棚抹灰： 梁上及梁上抹灰： 楼面活荷截标准值计算值： 第一种荷截组合由可变荷截控制：第二种荷截组合由永久荷截控制：墙体自重女儿墙及顶层梁高范围墙重：女儿墙采用240厚机制普通砖，高度为900+100（板厚）=1000mm，外墙面贴瓷砖，内墙面用水泥粉刷。 第一种荷截组合由可变荷截控制：第二种荷截组合由永久荷截控制：外墙面贴瓷砖，内墙面用水泥粉刷，圈梁高。一二三四层墙重：第一种荷截组合由可变荷截控制第二种荷截组合由永久荷截控制4、内力计算A、四层墙体-截面a、第一种荷截组合由可变荷截控制：b、第二种荷截组合由永久荷截控制：所以 ，取B、三层墙体-截面a、第一种荷截组合由可变荷截控制b、第二种荷截组合由永久荷截控制：所以 ，取C、二层墙体-截面a、第一种荷截组合由可变荷截控制：b、第二种荷截组合由永久荷截控制：所以 ，取D、一层墙体-截面a、第一种荷截组合由可变荷截控制：b、第二种荷截组合由永久荷截控制：所以 ，取5、截面承载力验算三四层由MU10的砖和M5的砂浆砌筑而成的砌体。其抗压强度计算值。二层由MU15的砖和M7.5的砂浆砌筑而成的砌体。其抗压强度计算值。一层由MU15的砖 和M10的砂浆砌筑而成的砌体。其抗压强度计算值。 A、四层墙体-截面（e=0）， 解得， 故满足要求。B、三层墙体-截面（e=0）， ， 故满足要求。C、二层墙体-截面（e=0）， ， 故满足要求。D、一层墙体-截面（e=0）， ， 故满足要求。6、大梁刚性垫块下局部受压承载力验算在梁下由构造柱受压四层大梁下局部受压承载力验算垫块面积： 影响砌体局部抗压强度的计算面积： 砌体局部挤压强度提高系数：垫块外砌体的有利影响系数：上部平均压应力设计值：垫块面积内上部轴向力设