三层砖混结构教学楼课程设计计算书

砌体结构课程设计PAGEPAGE27砌体结构课程设设设计一、设计资料某高校一三层砖砖砖混结构构教学学楼，其其平面面图如图图所示示，首层层内外外纵墙为370mmm厚，其他他内内外墙均均为240mmm厚。墙体体拟拟采用MU10烧结多扎扎砖砖，一、二二层层采用M10混合砂浆浆，三三、四层层采用用M7.5混合砂浆浆砌砌筑，室室内外外高差为450mmm，基础埋埋深深为800mmm，层高及及窗窗高如图图所示示。楼面面做法法为：①35厚水磨石石面面层；⑦120厚混凝土土空空心板；③15厚混合砂砂浆浆天棚抹抹灰。屋屋面的做做法为为：①防水层；②20厚水泥砂砂浆浆找平层层；③150厚水泥珍珍珠珠岩保温温找坡坡层；④隔气层；⑤20厚水泥砂砂浆浆找平层层；⑥120厚混凝土土空空心扳；⑦15厚混合砂砂浆浆天棚抹抹灰。根据地质资料表表表明，地地下水水位标高高为-0.99550m，基础底底面面标高为-0.11995m，此处的的地地基承载载力为为150KKPPa。该地区区的的基本风风压值值为W0＝0.555kkN/mm2，雪荷载为为。试选择合合适适的静力力计算算方案，对对其其进行设设计。二、设计要求1、确定房屋的的的结构承重重方方案；2、确定房屋的的的静力计算算方方案；3、熟练掌握各各各种方案多多层层房屋墙墙体设设计及墙墙、柱柱高厚比比验算算方法；；4、熟悉梁端下下下砌体的局局部部受压承承载力力验算；；5、熟悉过梁、挑挑挑梁的设设计计计算；6、掌握墙体设设设计中的构构造造要求，确确定定构造柱柱和圈圈梁的布布置；；7、熟悉基础结结结构设计；；8、掌握绘制结结结构施工图图。三、参考资料1.建筑结构荷荷载载规范（GB55000099-22001）2.砌体结构设设计计规范（GB55000033-22001）3.砌体结构目录课程设计任任任务书……………44房屋结构承重方方方案……………4房屋静力计算方方方案……………4荷载统计……………4墙体的高厚比验验验算……………5纵墙体承载力计计计算……………6横墙承载力计算算算………………177过梁计算……………199抗震计算……………200基础计算……………255构造措施……………266平面图、剖面图图图………………288课程设计计算书书书一、确定房屋的的的结构承承重方方案该房屋为某高校校校四层砖砖混结结构教学学楼，采采用纵横横墙承承重方案案。二、确定房屋静静静力计算算方案案房屋、楼盖采用用用钢筋混混凝土土屋盖、钢筋筋混混凝土楼楼盖，最大大横墙间距距，因此本房屋屋属于刚性性方案。三、荷载统计1、屋面荷载标标标准值:屋面恒荷载标准准准值三毡四油防水层层厚水泥砂浆找平平平层厚水泥珍珠岩保保保温层找找坡层层APP改性沥青青青隔气层层厚水泥砂浆找平平平层混凝土空心板 厚混合砂浆天棚棚棚抹灰 屋面梁自重（含含含抹灰）屋面活荷载标准准准值 2、楼面荷载标标标准值：楼面恒荷载标准准准值35厚水磨石面面层层 120厚混凝土土土空心板 厚混合砂浆天棚棚棚抹灰 楼面梁自重（含含含抹灰）楼面活荷载 3、墙体自重标标标准值厚墙体自重（双双双面粉刷刷）厚墙体自重（双双双面粉刷刷）铝合金玻璃门窗窗窗自重 由于本地区基本本本风压值值为，且且房屋层层高小小于，房屋屋总总面小于于，故故可以不不考虑虑风荷载载的影影响。四、高厚比的验验验算：1、外纵墙高厚厚厚比验算一层窗间墙已知砂浆强度等等等级为M10；查表知知符合要求。一层窗间墙的验验验算：图一窗间墙墙已知砂浆强度等等等级为M10；查表知知符合要求。二层纵墙的验算算算：已知砂浆强度等等等级为M10；查表知知符合要求。2、内纵墙高厚厚厚比验算：：在内纵墙上开的的的洞要少少于外外纵墙的的，因因此结构构更加加稳定无无需验验算即可可知高高厚比符符合要要求。3、横墙高厚比比比验算：已知砂浆强度等等等级为M10；查表知知符合要求。根据经验可知其其其他楼层层的高高厚比不不需验验算即可可知符符合要求求。五、纵墙承载力力力计算1、选取计算单单单元对于该房屋A轴轴轴较B轴不利，故故故可以只只对A轴线的对对应应的纵墙墙进行行承载力力验算算。取一个个开开间外纵纵墙为为计算单元元，其其受荷面面积为为：。确定计算截面每层墙的控制截截截面位于于墙顶顶部梁（或或板板）底面面和墙墙底底面面处，在在截面1-1等处既有有轴轴向力，又有弯弯矩矩，按偏心心受受压验算算承载载力，同同时，还还应验算算梁下下砌体的的局部部承载力力，在在截面2-2处所受的的轴轴心压力力最大大。对界面1-1~~88-8的承载力力分分别进行行验算算。2、荷载计算将荷载转化成线线线荷载。取取一一个计算算单元元，作用用于纵纵墙的荷荷载标标准值如如下：：屋面恒载：女儿墙自重（厚厚厚240mmm，高600mmm，双面粉粉刷刷）：二、三、四层楼楼楼面恒荷荷载：：屋面活荷载：二、三、四层楼楼楼面活荷荷载：：二、三、四层墙墙墙体和窗窗自重重：一层墙体和窗自自自重：3、控制截面的的的内力计算算图二截面图图（1）第四层第四层截面11处由屋面荷载产生生生的轴向向力设设计值应应考虑虑两中内内力组组合。四层采用Mu1110烧结多孔孔砖砖，M7.5混合砂浆砌砌筑筑，查表2-4，砌体抗抗压压强度设设计值值；一、二层层采采用Mu100烧结结多孔砖砖，MM10混合砂浆砌砌筑筑，查表2-4，砌体抗抗压压强度设设计值值。屋（楼）面梁端端端设有刚刚性垫垫块，取取，此此时刚性性垫上上表面处处梁端端有效支支撑长长度第四层截面22处：轴向力为上述荷荷荷载与本层层墙墙自重之之和：：（2）第三层第三层截面33处：轴向力为上述荷荷荷载与本层层楼楼盖荷载载之和和：查表，，由此得得得查表，，由此得得得第三层截面44处：轴向力为上述荷荷荷载与本层层墙墙自重之之和：：（3）第二层第二层截面55处：轴向力为上述荷荷荷载与本层层楼楼盖荷载载之和和：查表，，由此得得得查表，，由此得得得第二层截面66处：轴向力为上述荷荷荷载与本层层墙墙自重之之和：：（4）第一层第一层截面77处：轴向力为上述荷荷荷载与本层层楼楼盖荷载载之和和：查表，，由此得得得查表，，由此得得得第一层截面88处：轴向力为上述荷荷荷载与本层层墙墙自重之之和：：4、第四层窗间间间墙承载力力验验算图三二三四四层梁端端垫块块（1）第四层截截面面1-1处窗间墙墙受受压承载载力验验算：第一组内力：第二组内力：对第一组内力：：：查表知，，（满足要求）对第二组内力：：：查表知，（满足要求）（2）第四层截截面面2-2处窗间墙墙受受压承载载力验验算：第一组内力：第二组内力：，查表知（满足要求）（3）梁端支撑撑处处（截面1-1）砌体局局部部受压承承载力力验算：：两端设置尺寸为为为的预制刚刚性性垫块。垫垫块块面积：：第一组内力：时，查表知满足要求。对于第二组内力力力，由于梁梁端端反力非非常接接近，且且相等等，故采采用相相同尺寸寸的刚刚性垫块块能满满足局部部受压压承载力力的要要求。5、第三层窗间间间墙承载力力验验（1）、第三层层窗窗间墙受压压压承载力力验算算结果列列于表表一中：：表一窗间墙墙受压承承载力力验算项目第一组内力第二组内力截面截面3-34-43-34-40满足要求满足要求满足要求满足要求（2）梁端支撑撑处处（截面3-3）砌体的的局局部受压压承载载力验算算：两端设置尺寸为为为的预制刚刚性性垫块。垫垫块块面积：：第一组内力：时，查表知由前面计算结果果果可知，满足要求。对于第二组内力力力，由于梁梁端端反力非非常接接近，且且相等等，故采采用相相同尺寸寸的刚刚性垫块块能满满足局部部受压压承载力力的要要求。6、第二层窗间间间墙承载力力验验算（1）窗间墙受受压压承载力验验验算结果果列于于表中：：表二第二层层窗间墙墙承载载力验算算项目第一组内力第二组内力截面截面3-34-43-34-4369.69425.57378.25441.121701600.070.061201200.140.1213.7513.7513.7513.750.6150.7710.6270.7710.4320.4320.4320.4321.891.891.891.89502.14>>>N629.51>>>N511.93>>>N629.51>>>N满足要求满足要求满足要求满足要求（2）梁端支撑撑处处（截面5-5）砌体的的局局部受压压承载载力验算算：两端设置尺寸为为为的预制刚刚性性垫块。垫垫块块面积：：第一组内力：时，查表知由前面计算结果果果可知，满足要求。对于第二组内力力力，由于梁梁端端反力非非常接接近，且且相等等，故采采用相相同尺寸寸的刚刚性垫块块能满满足局部部受压压承载力力的要要求。7、第一层窗间间间墙承载力力验验算（1）窗间墙受受压压承载力验验验算结果果列于于表中：：表三第一层层窗间墙墙承载载力验算算项目第一组内力第二组内力截面截面3-34-43-34-4503.26634.71516.1663.982302100.0620.05718518511.0811.0811.0811.080.660.7940.6720.7940.6660.6660.6660.6661.891.891.891.89830.77>>>N999.43>>>N845.87>>>N999.43>>>N满足要求满足要求满足要求满足要求（2）梁端支撑撑处处（截面7-7）砌体局局部部受压承承载力力验算：：两端设置尺寸为为为的预制刚刚性性垫块。图四首层梁梁端垫块块垫块面积：第一组内力：时，查表知满足要求。对于第二组内力力力，由于梁梁端端反力非非常接接近，且且相等等，故采采用相相同尺寸寸的刚刚性垫块块能满满足局部部受压压承载力力的要要求。六、横墙承载力力力计算横墙承受由屋面面面和楼面面传来来的均布布荷载载，可取取宽的的横墙进进行计计算，其其受荷荷面积为为.由于该横横墙墙为轴心心受压压构件，随随着着墙体材材料，墙墙体高度度不同同，可只只验算算第三层层的截截面4-4，第二层层的的截面6-6，第一层层截截面8-8的承载力力。1、荷载计算取一个计算单元元元，作用用于横横墙的荷荷载标标准值如如下：：屋面恒荷载：二、三、四层楼楼楼面恒荷荷载：：屋面活荷载：二、三、四层楼楼楼面活荷荷载：：二、三、四层墙墙墙体和窗窗自重重：一层墙体和窗自自自重：2、控制截面内内内力计算：：（1）第二层截截面面6-6处，轴向向力力包括屋屋面荷荷载，第第四层层楼面荷荷载和和第二三三四层层墙体自自重。（2）第一层截截面面8-8处，轴向向力力包括上上述荷荷载，第二二层层楼面荷荷载和和第一层层墙体体自重。3、横墙承载力力力验算：（1）第二层截截面面6-6（2）第一层截截面面8-8上述验算结果表表表明，该该横墙墙有较大大的安安全储备备，显显然其他他横墙墙的承载载力均均不必验验算。七、过梁计算由于教学楼为内内内廊式，故故不不必设置置挑梁梁。图五过梁尺尺寸图六过梁配筋筋图图1、验算第一层层层的过梁，采采用钢筋混凝凝土过梁。已知窗洞净宽，墙墙厚，故，荷载载应应按墙体体的均均布荷载载自重重采用，考考虑虑梁、板板传来来荷载。荷载设计值：过梁端部剪力设设设计值：：选用过梁截面尺尺尺寸为，采采用C20混凝土，HRB33335级钢筋，则则选用412钢筋筋因此此过梁受剪剪剪承载力力满足足要求，同同时时由，可按按构构造配置置箍筋筋φ6@2000。2、过梁梁端支支支承处局部部抗抗压承载载力验验算查得砌块抗压强强强度设计计值，取取压力图图形完完整系数数。过梁的有效支承承承长度：承压面积：影响面积：由于故取局部受受压压强度提高高高系数不考虑虑虑上部荷荷载，则则局部压压力为为：局部承压的抗力力力：故过梁支座处砌砌砌体局部部受压压符合规范范要要求。八、抗震验算已知本地设计抗抗抗震分组组为一一组，Ⅱ类场地，抗抗抗震设防防烈度度为7度。1、水平地震作作作用计算雪荷载为（1）各层重力力荷荷载代表值值值屋面均布荷载：：：楼面均布荷载：：：屋面自重：楼面自重：各层墙体总长度度度：第一层墙体和窗窗窗自重：：第二、三、四层层层墙体和和窗自自重：女儿墙自重：各层重力代表值值值：（2）结构总水水平平地震作用用用标准值值由设计抗震分组组组为一组组，Ⅱ类场地，抗抗抗震设防防烈度度为7度，特征征周周期为，查查表表，（3）各楼层水水平平地震作用用用标准值值和地地震剪力力标准准值列于于表四四。表四水平地地震作用用标准准值和地地震剪剪力标准准值层数（kN）（m）(kN)(kN)四54931476902916916三705210.7754568991815二70527.4521856222437一82584.1338584042841278552384012841水平地震作用代代代表值和和所受受的水平平地震震剪力如如图五五所示。图七水平地地震作用用代表表值和所所受的的水平地地震剪剪力2、横墙截面抗抗抗震承载力力验验算位于轴线⑤的横横横墙为最最不利利墙段，应应进进行抗震震承载载力验算算：第二层：全部横横横向抗侧侧力墙墙体横向向截面面积：轴线⑤横墙横截截面面面积：楼层总面积：轴线⑤横墙重力力荷载载从属面面积：轴线⑤横墙所承承担的的水平地地震剪力力：轴线⑤横墙每米米长度度上所承承担的竖竖向荷荷载轴线⑤横墙平均均压应应力采用M10级砂砂浆浆，烧结多多多孔砖，查查表表，第一层：采用M10级砂砂浆浆，烧结多多多孔砖，查查表表3、纵墙截面抗抗抗震承载力力验验算取轴线eq\o\ac(○,A)的墙墙墙段进行行抗震震承载力力验算算。纵墙墙各墙墙肢比较较均匀匀，各轴轴线纵纵墙的刚刚度比比可近似似用其其墙截面面面积积比代替替。二层：纵墙墙体总面积积积：轴线eq\o\ac(○,A)墙体横横横截面面面积：：一层：纵墙墙体总面积积积：轴线eq\o\ac(○,A)墙体横横横截面面面积：：不利墙段地震剪剪剪力分配配：尽端墙段：，中中中间墙段段：由于，应同时考考考虑弯曲曲和剪剪切变形形，取取。表五计算结结果列于于表中中：类别个数一层二层11.81.0225.4985.2950.09330.1125.8221.81.814130.2580.9369.4验算第二层：采采采用M10级砂浆，墙段1仅承受墙墙体自自重，满足要求。轴线②⑤⑧⑨处处墙墙段2仅受墙体体自自重满足要求。其他轴线处的墙墙墙段2除受墙体体自自重外还还受屋屋面、楼楼面荷荷载。满足要求。验算第一层：采采采用M10级砂浆，墙段1仅承受墙墙体自自重，满足要求。轴线②⑤⑧⑨处处墙墙段2仅受墙体体自自重满足要求。其他轴线处的墙墙墙段2除受墙体体自自重外还还受屋屋面、楼楼面荷荷载。满足要求。九、基础计算根据工程地质条条条件，采采用条条形基础础，，取取长条形基基础础为计算算单元元，轴心心受压压，采用用砖基基础。（1）外纵墙下下条条形基础（2）内横墙墙墙下下条形基础础础基础如图六、图图图七所示示。图图图八外纵墙下下条条形基础图九内横墙下下条条形基础十、构造措施（1）抗震构造造措措施构造柱：根据《建建筑结构抗震震设计规范》，因因此教学楼处处在地震裂度度为7度，层数为为四层，所以以构造柱设置置在楼梯间、电电梯间的四角角，隔15m或单元横墙墙与外纵墙交交界处。构造柱的截面采采采用240mmmm×1880mmm，纵向钢钢筋筋采用412，箍筋间间距距为200mmm，且在柱柱上上、下端端加密密间距为100mmm。同时构构造造柱必须须先砌砌墙、后后浇筑筑。构造造柱与与墙连接接处砌砌成马牙牙搓，并并沿墙高高每隔隔500mmm设26拉结钢筋筋，每每边伸入入墙内内为1.2m，转载自自同同时与圈圈梁连连接，在在连接接处，广广告主主的纵筋筋应穿穿过圈梁梁的主主筋。②圈梁：根据设设设置要求，圈圈梁设置在屋屋盖及每层楼楼高处，圈梁梁截面高度为为150mm，纵向钢