砌体结构课程设计

1、砌体结构课程设计姓 名：邹序洪学 号： 218班 级：08房建二班 指导教师：曾永革砌体结构课程设计任务书适用班级：土木（房建）专业2008年级 1、2 班任课老师： 曾永革 一、设计资料1. 本课程设计为一砖混结构办公楼的结构设计，该办公楼共四层, 其中顶层有一大开间会议室。装配式楼盖，楼(屋)面板为预应力预制空心板。采用横墙承重方案。会议室对应屋面轴线位置架设钢筋砼梁，如下图所示。墙体材料：首层为机制Mu10粘土砖，混合砂浆M 7.5，24层为机制Mu10粘土砖，混合砂浆M 5，墙厚为h=240mm。内墙表面刷乳胶漆，外墙贴面砖，楼面为地板砖，屋面为两毡三油柔性防水不上人屋面，不做隔热保温

2、层，窗为铝合金推拉窗，门为普通胶合板夹板门，门洞高2.1m，窗洞高1.8m，窗台高0.9m。房屋首层室内地面比室外地面高0.3m，各层层高、开间尺寸和窗洞宽度按学生学号不同分别见下表。2. 工程地质资料：拟建场地地势平坦，地面标高为300.000m，地基持力层为第四纪老土（粉土层），修正后的地基承载力特征值为200kN/m2，抗震设防烈度按7度考虑，不考虑地基土液化。地下水位：钻至标高为处未见地下水。22，最大冻结深度为室外地面下。学生设计任务分配表学号层高h(m)开间a(m)窗洞宽(m)学号层高h(m)开间a(m)窗洞宽(m)110131140112014115021301511603140

3、161170415017118051601811904.561701912007180201210819021122091100221230101110231240111120121130二、设计要求1. 布置构造柱和圈梁（含位置和截面尺寸）；2. 验算纵横墙高厚比；3. 验算一二层横墙控制截面承载力；4. 验算会议室屋面梁下砌体局部受压承载力；5. 验算横墙抗震承载力；6. 设计墙下条形基础。提交成果要求手工书写、作图整洁，字迹工整，装订成册。砌体结构课程设计补充说明一、四楼办公室屋面梁下砌体局部受压验算按梁下无构造柱有屋面圈梁计算，即按梁下有长度大于ho的垫梁计算，若局压验算能通过则此处不

4、设构造柱。二、有关构件或材料的荷载标准值2 不含水泥砂浆找平层 KN/m2 含水泥砂浆打底层 KN/m2 KN/m2 KN/m2，含水泥砂浆打底层 KN/m2 含填缝（用于4.2m及其以下跨度） KN/m2 含填缝（用于4.5m及其以上跨度）1.确定静力计算方案最大横墙间距，屋盖、楼盖类别属于第一类，S32m,因此本房屋属于刚性方案房屋。根据设计要求，荷载资料如下：屋面恒荷载标准值：202两毡三油柔性防水层： 0.3 kN/m2120厚预应力空心板（含填缝）： 1.95 kN/m220厚板底粉刷： 160.02=0.32 kN/m2合计 2.97 kN/m2屋面梁自重 250.5=2.5 kN

5、/m不上人屋面活荷载标准值： 0.5 kN/m2基本雪压值 2楼面恒荷载标准值地板砖楼面（含水泥砂浆打底）： 0.55 kN/m2120厚预应力空心板（含填缝）： 220厚板底粉刷： 160.02=0.32 kN/m2合计 2.82 kN/m2墙体自重标准值240墙体自重： 5.24 kN/m2面砖墙面： 0.5 kN/m2木门自重： 0.2 kN/m2铝合金推拉窗自重： 0.3 kN/m2楼面活荷载标准值根据建筑结构荷载规范（GB500092001），办公室的楼面活荷载标准值为2.0 kN/m26.0=21.6 m2 Nl(2)，符合要求，可不必布置构造柱。（b）基础圈梁（1）尺寸参数取基础

6、圈梁截面尺寸为240mm180mm(bh)，采用C30混凝土（Eb2），由荷载资料知屋面梁尺寸为200mm500mm，Ib=（2005003108mm4。第四层采用Mu10粘土砖，混合砂浆M7.5，砌体抗压强度设计值为f=1.69Mpa,弹性模量为E=1600f=2704Mpa,h0=2(EbIb)/（Eh) 1/3=2103108mm4）/（2704240）1/3=917mm=m（2）荷载计算该房屋采用横墙承重方案，取山墙下圈梁验算,单位长度内的荷载如下：屋面恒荷载： 二、三、四层楼面恒荷载： 1.8=5.08 kN屋面活荷载： 1.8=0.9 kN二、三、四层楼面活荷载： 二、三、四层墙体

7、及墙体面砖自重： （5.24+0.5）一层墙体及墙体面砖自重： （5.24+0.5）N4（1）N4（2）2f bbh0103= kN N4(2)符合要求，可不必布置构造柱。(1)横墙高厚比验算第四层会议室：S=6.0m，HS13，符合要求二到四层其它横墙S=m, HS2H， H0相同，允许高厚比相同，符合要求。第一层：S=m，HS，符合要求。（2）纵墙高厚比验算第四层会议室外纵墙窗洞口面积比内纵墙门洞口面积大，与二到四层其它纵墙相比横墙间距最大，因此该纵墙为最不利纵墙。S=7.2m=2H，H0=0.4S+0.2H=3.6m，=24，u1=1.0，s,u2=15符合要求，其余纵墙不必验算即知符合

8、要求，第一层：m， S9，符合要求。（1）选取计算单元该房屋有内、外横墙，对于外横墙（山墙），偏心距较大，受荷面积较小，在12；内横墙为轴心受压，荷载较大，在22，应对内外横墙分别验算。（2）确定计算截面图设-1通常每层楼的控制截面位于墙的顶部梁（或板）的底面（截面1-1）和墙底的底面（截面2-2）处。对于山墙，在截面1-1等处，板传来的支承压力产生的弯矩最大，且为板端支承处，其偏心受压和局部受压均为不利；相对而言，截面2-2等处承受的轴向压力最大（相同楼层条件下）。对于内横墙，截面2-2等处承受的轴向压力最大（相同楼层条件下）。本房屋第一层和第二层墙体所用砖强度等级、墙厚、轴向力偏心距相同，

9、但砂浆等级、墙厚不同，因此需对山墙截面1-14-4和内横墙截面2-2、4-4的承载力进行验算。（3）荷载计算（a）山墙取一个计算单元，作用于山墙的荷载标准值如下:屋面恒荷载： 二、三、四层楼面恒荷载： 1.8=5.08 kN屋面活荷载： 二、三、四层楼面活荷载： 二、三、四层墙体及墙体面砖自重： （+0.5）kN一层墙体及墙体面砖自重： （5.24+0.5）kN（b）内横墙取一个计算单元，作用于内横墙的荷载标准值如下:屋面恒荷载： =kN二、三、四层楼面恒荷载： = kN屋面活荷载： kN二、三、四层楼面活荷载： 2.0=kN二、三、四层墙体及墙体面砖自重： （5.24+0.5）一层墙体及墙体

10、面砖自重： （5.24+0.5）（4）控制截面的内力计算（a）山墙 = 1 * GB3 第二层截面1-1处，由截面上部荷载产生的轴向力、由第三层楼板产生的支承压力，应考虑两种内力组合：N1（1）=（5.35+2+0.9）= kNN1（2）=2+0.9）= kNN1L（1）=3.6= kNN1L（2）=3.6= kN二层墙体采用MU10粘土砖、M5混合砂浆，f=1.50Mpa,一层采用MU10粘土砖、M5混合砂浆，Mpa，楼面先按无刚性垫块设计：a0,b(1)=10（hc/f）1/2=10（120/0）1/2=89.4mm,M1（1）= N1L（1）a0,b(1) kN.me 1（1）= M1（

11、1）/ N1（1）a0,b(2)=10（hc/f）1/2=100）1/2=89.4mm,M1（2）= N1L（2）a0,b(2)）=0.0894）=0.875 kN.me 1（2）= M1（2）/ N1（2）=0.875/m = 2 * GB3 第二层截面2-2处，轴向力为上述荷载N1与本层墙体自重之和：N2（1）=（5.35+kNN2（2）= kN = 3 * GB3 第一层截面3-3处，轴向力为上述荷载N2与本层楼盖荷载N3L之和：N3（1）=（5.35+kNN3（2）=4 kNN3L（1）= kNN3L（2）= kNa0,b(1)=10（hc/f）1/2=10（120/1.69）1/2=

12、84.3mm,M3（1）= N3L（1）a0,b(1)kN.me 3（1）= M3（1）/ N3（1）=a0,b(2)= 10（hc/f）1/2=10（120/1.69）1/2M3（2）= N3L（1）a0,b(2) kN.me 3（2）= M3（2）/ N3（2）=m = 4 * GB3 第一层截面4-4处，轴向力为上述荷载N3与本层墙体自重之和：N4（1）=（5.35+3+0.9）=kNN4（2）=3+0.9）=kN（b）内横墙 = 1 * GB3 第二层截面2-2处，轴向力包括屋面荷载、第三、四层楼面荷载和第二、三、四层墙体自重：N2（1）= kNN2（2）=kN = 2 * GB3 第

13、一层截面4-4处，轴向力为上述荷载N2与第二层楼面荷载、第一层墙体自重之和：N4（1）=3+1.8）= kNN4（2）=333+1.8）=kN（5）横墙承载力验算（a）山墙 = 1 * GB3 第二层截面1-1处：第一组内力：N1（1）= kN e 1（1）= 第二组内力：N1（2）= kN e 1（2）=对于第一组内力，e/h=0.012/0.24=0.05, e/y=，S=6.0m，HSkN,符合要求对于第二组内力，e/hkNkN，故不必验算即知第二组内力对应的承载力符合要求。 = 2 * GB3 第二层截面2-2处：第一组内力：N2（1）=kN 第二组内力：N2（2） kN 对于第二组内

14、力，B=13，=fA=1000kN kN,符合要求第一组内力与第二组内力相比，相等， N2（1） N2（2），不必验算即知符合要求。 = 3 * GB3 第一层截面3-3处第一组内力：N3（1）=kN e 3（1）=第二组内力：N3（2）= kN e 3（2）=对于第一组内力，e/h=，e/y=0.6， S=6.0m，HSkN,符合要求对于第二组内力， e/hkNkN，故不必验算即知第二组内力对应的承载力符合要求。 = 4 * GB3 第一层截面4-4处：第一组内力：N4（1）=kN第二组内力：N4（2）=kN对于第二组内力，=fA=240kNkN,符合要求第一组内力， N4（1） kN,符合

15、要求第二组内力， N2（2）kN,符合要求第二组内力， N2（2） Nl(2)，符合要求。7验算横墙抗震承载力 = 1 * GB3 .水平地震作用计算1）各层重力荷载代表值屋面均布荷载（含屋面梁自重）：36.24）=3.00 kN/m2楼面均布荷载： 2.0=3.82 kN/m2240墙体自重： 5.24 kN/m2面砖墙面： 0.5 kN/m2木门自重： 0.2 kN/m2铝合金推拉窗自重： 0.3 kN/m2各层重力荷载代表值为：G1=（5.24+0.5）18）+(202018=7 kNG2=（5.24+0.5）2）+ 2018= kNG3= G2= kNG4= G22（5.24+0.5）

16、-（3.82-3.00）36.24=6 kNGi= 2kN2）结构总水平地震作用标准值Fek=a 1Geq0.85=1 kN3）各层水平地震作用和地震剪力标准值列表如下：层Gi(kN)Hi(m)GiHi（kN.m）Fi=FekGiHi/(GiHi)(kN)Vik=Fi(kN)四三二一 = 2 * GB3 横墙截面抗震承载力验算该房屋高宽比小于1，可只考虑剪切变形的影响，同时该房屋高度较低，按7度设防时，可不考虑竖向地震作用。由图可知除第四层4轴线内横墙外，其余轴线内横墙均为最不利墙体。选取一、二、四层2轴线横墙进行验算。第四层：全部横向抗侧力墙体横截面面积为：A41622轴线墙体面积：A422

17、 m2楼层总面积： F4 m2轴线2从属面积： F42 m2V42=1/2(A42/ A4+ F42/ F4)rEhV4k）=kN轴线2横墙每米长度上所承担的竖向荷载（在该层的半高处）：+（5.24+0.5） kN0=20230/（2402采用M5级混合砂浆，fvo N/mm2，0/ fvo=0.764，=0.953，（1/r RE）fvoA42=（1/1.0）106 kN kN，符合要求。第二层：全部横向抗侧力墙体横截面面积为：A21822轴线墙体面积： A222 m2楼层总面积： F2 m2轴线2从属面积： F22 m2V22=1/2(A22/ A2+ F22/ F2)rEhV4k（）=

18、kN轴线2横墙每米长度上所承担的竖向荷载（在该层的半高处）：3.6+2+（5.24+0.5）2.5= kN0=85460/（2401000）=0.356N/mm2采用M5级混合砂浆，fvo N/mm2，0/ fvo=，=，（1/r RE）fvoA42=（1/1.0）106= kN kN，符合要求。第一层：全部横向抗侧力墙体横截面面积为：A11822轴线墙体面积： A122 m2楼层总面积： F1 m2轴线2从属面积： F12 m2V12=1/2(A22/ A2+ F22/ F2)rEhV4k）=kN轴线2横墙每米长度上所承担的竖向荷载（在该层的半高处）：3+（5.24+0.5） kN0=118080/（2402采用M5级混合砂浆，fvo N/mm2，0/ fvo=3.514，=1.337，（1/r RE）fvoA42=（1/1.0）106kN kN，符