大學(xué)砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計----多層混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計

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文檔簡介

1、　　**大學(xué)建筑工程專業(yè)　　砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計　　目錄　　設(shè)計任務(wù)書………………………………………………………… （2）　　設(shè)計題目……………………………………………………

2、………… （2）　　設(shè)計內(nèi)容……………………………………………………………… （2）　　設(shè)計資料……………………………………………………………… （2）　　設(shè)計計算書………………………………………………………… （4）　　結(jié)構(gòu)平面布置………………………………………………

3、………… （4）　　確定計算方案………………………………………………………… （4）　　荷載計算……………………………………………………………… （6）　　結(jié)構(gòu)計算……………………………………………………………… （7）　　梁下局壓驗算………………………………………………

4、………… （13）　　圈梁布置及構(gòu)造措施………………………………………………… （14）　　跳梁雨棚計算………………………………………………………… （14）　　墻下條形基礎(chǔ)計算…………………………………………………… （16）　　參考資料…………………………………………

5、…………………… （18）　　《砌體結(jié)構(gòu)》課程設(shè)計任務(wù)書　　設(shè)計題目：多層混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計　　某多層住宅，建筑條件圖見附圖，對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。　　設(shè)計內(nèi)容　　1、結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱、主梁、圈梁

6、、構(gòu)造柱及板的布置　　2、墻體的承載力的計算　　3、墻體局部受壓承載力的計算　　4、挑梁、雨蓬的計算　　5、墻下條形基礎(chǔ)的設(shè)計　　6、繪制各層結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：200）

7、　　設(shè)計資料　　1、題號 　　第n題（見表一，表中有42道題目，每班學(xué)生根據(jù)學(xué)號選擇相應(yīng)的題號。）　　2、荷載　?。?）、屋面活荷載取0.7,恒荷載取5.0</p&

8、gt;　?。?）、衛(wèi)生間活荷載取2.0,恒荷載取8.0　?。?）、鋼筋混凝土容重　?。?）、平頂粉刷：　　3、地質(zhì)條件　　本工程建設(shè)場地地質(zhì)條件較好，持力層為粘土層，持力層厚

9、度4.0米，上部雜填土厚度1.2米,持力層下無軟弱下臥層。粘土層地耐力特征值為200kpa。　　4、材料　?。?）、混凝土：C20或C25　?。?）、磚采用頁巖磚，砂漿采用混合砂漿或水泥砂漿，強(qiáng)度等級根據(jù)計算選定。

10、　表一　　注：恒載、活載指的是樓面恒載、活載標(biāo)準(zhǔn)值，單位為，要求同學(xué)按學(xué)號選擇每題的樓面恒載、活載值。　　《砌體結(jié)構(gòu)》設(shè)計計算書　　一、結(jié)構(gòu)平面布置　　本結(jié)構(gòu)選用縱、橫墻混合承重體系。該體系兼有橫墻承重體系、縱墻承

11、重體系兩種承重體系的特點，能適應(yīng)房屋平面布置的多種變化，更好地滿足建筑功能上的要求。　　結(jié)構(gòu)平面布置圖見圖紙。圖中，梁L-1為250mm×600mm，伸入墻內(nèi)240mm，墻厚240mm。一層采用Mu20燒結(jié)頁巖磚，M10混合砂漿；二至六層采用Mu15磚，M7.5混合砂漿，窗高為1500 mm，混凝土質(zhì)量控制等級為B級　　二、確

12、定計算方案　　1、確定房屋的靜力計算方案　　由建筑圖可知，最大橫墻間距s=3.6×3=10.8m，屋蓋、樓蓋類別屬于第1類，查表s<32m，L=32.64m>h/2，因此本房屋屬于剛性方案房屋。計算簡圖如圖一所示：　　圖一計算簡圖

13、　　2、墻體高厚比驗算：　　(1)外縱墻的高厚比驗算　　一層外縱墻：　　基礎(chǔ)標(biāo)高-0.6m，故底層高度取H=3.3+0.6=3.9m　　s=10.8m,可知s >2H

14、　　由表查得計算高度H0=1.0H=3.9m　　查表，M10砂漿，[β]=26 　　μ1 =1.2, μ2=1-0.4bs／s= 1-0.4×4.5/10.8=0.83>0.7　　＜=1.2×0.83×26=25.9 滿足要求

15、　　二層以上縱墻：　　H=3.3m 橫墻間距S=7.2m 滿足s=10.8m,可知s >2H=6.6　　查表，1.0H=3.3m　　<=0.83×1.2×26=27.14滿足要求

16、　(2)內(nèi)縱墻的高厚比驗算　　H0的計算同外縱墻　　一層縱墻：　　μ2=1-0.4 bs／s =1-0.4×2.0/10.8=0.93>0.7　?。?0.93×1.2&#

17、215;26=29 滿足要求　　二層以上縱墻：　　μ2=1-0.4 bs／s =1-0.4×2.0/10.8=0.93>0.7　　<=0.93×1.2×26=29 滿足要求　　(3)、承重墻

18、高厚比驗算　　一層橫墻：　　s=6.0m 故H＜S＜2H=7.9m 　　0.4S+0.2H=3.18m無門窗洞口，=1.0 　　所以：<=1.2×1.0×26=31.2 <p

19、>　　滿足要求　　二層以上橫墻　　0.4S+0.2H=0.4×5.2+0.2×3.3=3.06m　　<=1.2×1.0×26=31.2 滿足要求

20、　　三、荷載計算　　根據(jù)設(shè)計要求，荷載資料如下：　　1、屋面恒荷載：5.0KN/+平頂粉刷0.4 KN/=5.4 KN/　　屋面活荷載：0.7KN/　　2、樓面恒荷載：3.1KN/+平頂粉刷0.4 KN/=3.5 KN/</p&

21、gt;　　樓面活荷載：2.1KN/。　　3、衛(wèi)生間活荷載：2.0KN/　　衛(wèi)生間恒荷載：8.0KN/。　　5、鋼筋混凝土容重γ=25KN/　　6、墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值　　240

22、mm厚墻體自重5.24KN/(按墻面計)　　鋁合金玻璃窗自重0.25KN/(按墻面計)　　7、衡陽地區(qū)的基本風(fēng)壓0.35KN／㎡，且房屋層高小于4m，房屋總高小　　于38米，所以該設(shè)計不考慮風(fēng)荷載的影響。　　四、結(jié)構(gòu)計算</p&

23、gt;　?。ㄒ唬┛v墻內(nèi)力計算和截面承載力計算　　1、選取計算單元　　該房屋有內(nèi)外縱墻，樓梯樓面?zhèn)鱽淼暮奢d，雖使內(nèi)縱墻上的豎向力有些增加，但板支撐處墻體軸向力的偏心距卻有所減小，但內(nèi)縱墻上的洞口寬度較外縱墻上的小，即是內(nèi)縱墻的洞口面積較小，不起控制作用，因而不必計算，只在E軸取一個開間的外縱墻為計

24、算單元，計算單元簡圖如下：　　2、控制截面　　磚采用燒結(jié)頁巖磚，1層采用MU20，砂漿采用M15混合砂漿，2至5 層磚采用MU20，M10混合砂漿，1與2至5層采用不同強(qiáng)度等級的材料，需驗算底層及二層墻體承載力，首層墻體強(qiáng)度3.22MPa，其他層墻體強(qiáng)度2.67MPa，每層取兩個控制截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ </p&

25、gt;　　每層墻的計算截面面積為240×1800=432000mm2　　3、各層墻體內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值　　L—1自重：0.25×0.6×25=3.75 KN∕m　　女兒墻及頂層梁高范圍內(nèi)墻重：　　女兒墻采用240mm厚燒結(jié)頁巖磚

26、雙面粉刷（5.24 KN/），高度為300+120（板厚）=420mm,梁高為600mm.　　女兒墻重Gk=042×3.6×5.24+3.6×3.75=21.42KN　　2至5層墻重G2k=G6k（3.6×3.3－1.5×1.8）×5.24+1.5×1.8×0.25=48.8

27、KN　　1層墻重(大梁以下部分) G1k=（3.6×3.9—1.8×1.5）×5.24+1.8×1.5×0.25=60.1G2kKN　　屋面梁支座反力：　　由恒荷載傳來 Nl6gk=1/2×5.4×3.6

28、9×6.0+1/2×6.0×3.75=69.57KN　　由活荷載傳來 Nl6qk=1/2×2.0×3.6×6.0=7.56KN　　有效支承長度 a06 == 10×=170.3 mm＜240mm　　所以取a06=170.3mm</p&

29、gt;　　樓面梁支座反力：　　由恒荷載傳來=1/2×3.5×3.6×6.0+1/2×3.75×6.0=37.36KN　　由活荷載傳來=1/2×2.1×3.6×6=22.68KN

30、;　　2至5層樓面梁有效支承長度=170.3mm　　1層樓面梁有效支承長度== 10× =150mm　　所以取a01=150mm　　4、內(nèi)力組合　　（1）第2層墻體Ｉ－Ｉ截面<

31、b>　　第一種組合（）　　N2l=1.2(Gk+4×G2k+Nl6gk+4×Nl2gk)+1.4(Nl6gk+4×0.85×Nl2qk)　　=1.2×(21.42+4×48.8+69.57+4×49.05)+1.4×(7.56+4×22

32、.68)　　=716.46 KN　　Nl2==1.2×49.05+1.4×22.68=90.60KN　　=240÷2-0.4a02=120-0.4×170.3=51.88mm　　= Nl2el2/N2Ⅰ=6.56

33、　　第二種組合（ =0.7 ）　　1.35(Gk+4×G2k+Nl6gk+4×Nlgk)+1.4×0.7×(Nl6gk+4×0.85×Nlqk)　　=747.58KN　　Nl2=1.35Nlg

34、k+1.4×0.7Nlqk =66.98 KN　　= Nl2el2/N2Ⅰ=6.14mm 　?。?）第2層墻體Ⅱ-Ⅱ截面　　第一種組合　　N2Ⅱ=1.2G2K+N2Ⅰ=1.2×48.8+716.46=775.02

35、KN　　第二種組合　　N2Ⅱ=1.35G2K+N2Ⅰ=1.35×48.8+747.5=813.3KN 　　所以，取N=813.3KN　?。?）第1層墻體Ｉ－Ｉ截面<b&

36、gt;　　第一種組合　　NLⅠ= 1.2(Gk+5×G2k+Nl6gk+5×Nl2gk)+1.4(Nl6gk+5×0.85×Nl2qk)　　=1.2×(21.42+5×48.8+69.57+5×49.05)+1.4×(7.56+5×0.85

37、15; 2.68)=841.87KN　　NL1==1.2×49.05+1.4×22.68=90.6KN　　=120—0.4×150=60mm　　e=NL1eL1/N1Ⅰ=60×90.7/733.9=7.4mm　　第

38、二種組合　　NLⅠ=1.35(Gk+5×G2k+Nl6gk+5×Nlgk)+1.4×0.7×(Nl6gk+5×0.85×Nlqk)　　=885.2KN　　NL1=1.35Nlgk+1.4×

39、;0.7Nlqk =88.4 KN　　e=NL1eL1/N1Ⅰ=88.4×90.6/885.28=9.05mm　?。?）第1層墻體Ⅱ-Ⅱ截面　　第一種組合　　N1Ⅱ=1.2G1K+N1Ⅰ=1.2×60.1+841

40、.8=913.8KN　　第二種組合　　N1Ⅱ=1.35G1K+N1Ⅰ=1.35×60.1+885.2=966.3KN 　　所以，取N=966.3KN　　5、截面承載力驗算<

41、/p>　?。?）2層墻體Ｉ－Ｉ截面（A=432000 f=2.67MPa H0=3300mm）　　第一種組合　　=1.0×3300/240=13.75　　e/h=6.56/240=0.0273 查表得=0.75

42、　　Af=0.75×432000×2.67=865.08KN＞=747.5KN 滿足要求　　第二種組合　　=1.0×3300/240=13.75　　e/h=6.14/240=0.026 <p&

43、gt;　　查表得=0.72 Af=0.72×432000×2.67=830.5KN＞747.5KN 　　滿足要求　?。?）2層墻體Ⅱ-Ⅱ截面（e=0）　　=13.5 查表得=0.790　　Af=0.790&#

44、215;432000×2.67=911.21KN＞813.4KN 滿足要求　?。?）1層墻體Ｉ－Ｉ截面（A=432000 f=3.22MPa H0=3900mm）　　第一種組合　　=1.0×3900/240=16.25&

45、lt;p>　　e/h=7.4/240=0.0308 查表得=0.65　　Af=0.65×432000×3.22=904.2KN＞841.8KN 滿足要求　　第二種組合　　e/h=9.05/240=0.038 =1.0×3900/2

46、40=16.25查表得=0.67　　Af=0.67×432000×3.22=932.0KN＞885.2KN 滿足要求　?。?） 1層墻體Ⅱ-Ⅱ截面（e=0）　　=16.25查表得=0.70　　Af=0.70×432000×3.

47、22=973.7KN＞=966.3KN 滿足要求　?。?) 衛(wèi)生間縱墻,樓梯間縱墻經(jīng)驗算滿足要求　?。ǘ?、橫墻內(nèi)力計算及截面承載力驗算　　取1m寬墻體作為計算單元，沿縱向取3600mm為受荷寬度，計算截面面積=0.24×1=0.24m2,由于房屋開間，荷載均相同，因此近似按軸壓驗算，簡圖如下：&

48、lt;/p>　?。?）樓梯間橫墻內(nèi)力計算及承載力驗算　　第2層墻體Ⅱ-Ⅱ截面　　第一種組合:　　N2Ⅱ=1.2(1×3.3×5.24×4+1×3.6×5.4+1×3.6×3

49、15;3.5)+1.4(1×3.6×2+1×3.2×0.85×3×2.1)=188.8KN　　第二種組合　　N2Ⅱ=1.35×156.3+ 1.4×0.7×32.9=196.6KN　　所

50、以取N=196.6KN　　e=0 ,=1×3060/240=12.75 查表得=0.8　　Af=0.8×240×2.67=512.64KN>196.6KN 滿足要求　　第1層墻體Ⅱ-Ⅱ截面(考慮2至5層樓面活荷載折減系數(shù)0.85)<p

51、>　　第一種組合:　　N1Ⅱ=1.2(1×3.3×5.24×4+1×3.9×5.24+1×3.6×5.4+1×3.6×4×3.5)+1.4(1×3.6×2+1×3.6×0.85×4×2.2)=2

52、37.3KN　　第二種組合:　　N1Ⅱ=1.35×159.4+0.98×32.9=247.4KN　　所以取N=247.3KN　　=1.0×3900 /240=13.25 查表得=0.79</p&g

53、t;　　Af=0.79×240×3.22=610KN>254.63KN 滿足要求　?。?）衛(wèi)生間橫墻內(nèi)力計算及承載力驗算　　衛(wèi)生間采用現(xiàn)澆樓板，h=100mm，力按單向板傳遞。　　經(jīng)驗算滿足要求.&

54、lt;p>　　五、梁下局壓驗算　　依據(jù)端部局壓承載力要求：　　1、頂層局部受壓驗算：　　有效支撐長度：a0=170.3mm　　=170.3×250=42575　　=240

55、15;(250+2×240)=175200＜A=432000　　A0/Al=4.12＞3，取=0 =0.7　　1.71＜2.0　　所以0.7×1.4×2.67×42575=111.4KN

56、　頂層N=69.57×1.2+7.56×1.4=94.6KN<111.4KN 滿足要求 　　1、底層局部受壓驗算：　　有效支撐長度：a0=150mm　　=150×250=37500　　=240×(250+2×240

57、)=175200＜A=432000　　A0/Al=4.672＞3，取=0 =0.7　　1.76＜2.0　　所以0.7×1.4×3.22×37500=118.3KN　　底層N=49.05×1

58、.2+22.68×1.4=90.6KN<118.3KN 滿足要求　　六、圈梁布置及構(gòu)造措施　　為了滿足建筑的整體穩(wěn)定性，故應(yīng)設(shè)置檐口圈梁以及地圈梁。　　圈梁的設(shè)置：　　由于本建筑多層住宅建筑，故應(yīng)在所有縱橫墻上嗝層設(shè)

59、置圈梁一道。　　圈梁設(shè)置時還應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007）的有關(guān)規(guī)定. 　　七、挑梁、雨蓬的計算　　(一)、挑梁的設(shè)計：　　挑梁根部尺寸取250mm×350mm，挑出段尺寸取1

60、800mm ，埋入段取2500mm ，雨蓬板厚100mm，挑梁檐口有240mm厚， 500mm高磚墻，橫墻240mm,外隔墻240mm,高度均為3300mm。　　磚墻自重集中力：F=1/2×0.5×3.6×5.24=4.7KN　　隔墻均布荷載：q1 =5.24×0.5×0.5=1.31KN/m</p

61、>　　內(nèi)橫墻均布荷載：q2==5.24×3.3=17.29KN/m　　挑梁自重：埋入段=0.25×0.35×25=2.19KN/m，　　挑出段=0.25×0.35×25=2.19KN/m　　100mm厚雨蓬板荷載：q3 =25×

62、;0.1×3.45=8.63KN/m　　樓面恒荷載：3.5 KN/m2　　樓面活荷載：2.1 KN/m2 　　計算簡圖如圖4所示：　　1 、計算傾覆點　　=2.5m>2

63、.2=2.2×0.35=0.77m　　=0.3×0.35=0.105m＜0.13=0.234m　　、傾覆力矩：　　MOV=1.2×4.7×(1.8+0.105)+0.5[1.2×(1.31+2.19+8.63)+1.4

64、5;　　2.1×3.45]×(1.8+0.105) =34.27KN﹒m　　抗傾覆力矩：　　MR=0.8×0.5×[1.2×(2.19+17.29+3.5×3.45)+2.1×1.4×3.45]&

65、#215;(2.5-0.105) 2=100.15KN﹒m　　MOV< MR 　　滿足抗傾覆驗算　　3、挑梁下砌體局部受壓承載力計算　　Nl=2R=2{1.2×4.7+[1.2×(2.19+1.31+8

66、.63)+1.4×2.1×3.45]×(1.8+0.105)} =105.38KN　　γ?fAl=0.7×1.5×1.2×2.67×250×350=294.37 KN　　Nl<γ?fAl

67、滿足挑梁下砌體局部受壓驗算 　　4 、配筋挑梁上部配筋220+122，下部配筋214，箍筋8@100　?。ǘ⒂昱竦脑O(shè)計　　雨蓬板厚100mm，計算同挑梁，挑梁檐口500mm厚磚墻　　雨蓬梁配筋實配418

68、　　(三)、挑梁的構(gòu)造要求　　挑梁設(shè)計除按符合國家現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》有關(guān)規(guī)定外，尚應(yīng)滿足、下列要求：　　縱向受力鋼筋至少應(yīng)有1/2的鋼筋伸入梁尾端，且至少不少于212，其余鋼筋伸入支座的長度不應(yīng)小于2/3　　挑梁埋入砌體的長度與挑出長度之比應(yīng)大于1.2，當(dāng)挑梁上無砌體時與之比應(yīng)大于2&l

69、t;/p>　　八、墻下條形基礎(chǔ)的設(shè)計　　基礎(chǔ)材料：采用混凝土C25 ，鋼筋HRB335　　設(shè)基礎(chǔ)埋深1.5m，室內(nèi)外相差450mm 則d=1.5+0.45/2=1.775m　　1、確定條形基礎(chǔ)底面寬度　　由前面的計算可知基礎(chǔ)頂面軸壓最大值為N

70、=966.3KN　　每米基礎(chǔ)頂面上N=966.3÷2=483.15 KN　　則402.6KN　　A≥Fk+Gk/(f-γmd) =402.6÷(200-20×1.775)=2.45　　條形基礎(chǔ)取b=2.2

71、m　　2、基礎(chǔ)內(nèi)力計算　　地基凈反力===183KN/　　經(jīng)分析可知在墻角位置產(chǎn)生的彎矩最大　　M=1/2×183×=72.63KN.m　　V=183×= 163

72、.04 KN　　確定基礎(chǔ)高度　　基礎(chǔ)高度:　　h=b/8=2200/8=275㎜ 　　抗剪驗算:　　=0.7&#

73、215;1.27×1000×215=191KN>V=163.04KN 滿足要求　　配筋要求:　　A=M/0.9hcfy=72.63×/0.9×215×300=1252　　選用14@100 As=15

74、37.0mm2　　分布鋼筋選用6@250,基礎(chǔ)下面設(shè)置C15的混凝土墊層　　由于本建筑所處場地?zé)o軟弱下臥層，故不需要進(jìn)行地基軟弱下臥層承載力驗算。　　九、參考文獻(xiàn)　　[1] 《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范理解與應(yīng)用》……………中國建筑工業(yè)出版社

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大學(xué)砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計----多層混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計

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