目錄課程設計任務書3
一、 房屋結構承重方案6
二、 房屋靜力計算方案6
三、 荷載統計6
四、 牆體的高厚比驗算7
五、 牆體承載力計算7
六、 牆下條形基礎設計18
七、 過梁計算20
八、 挑樑計算22
九、 抗震計算23
一十、 平面圖、剖面圖、計算單元27
砌體結構課程設計
一、設計資料
某四層磚混教學樓其平面、剖面如圖。圖中梁和牆體的截面尺寸自己選擇。牆體荷載情況如下:
(1)一、二層牆體厚370mm,採用mul0輕骨料混凝土砌塊,mb7.5砂漿。三、四牆厚240mm,採用mul0輕骨料混凝土砌塊,mb5砂漿。
(2)磚牆麵粉刷做法及總重量
軸線縱向牆及①、軸橫牆均系雙面粉刷,總重5. 24kn/m2;其它軸縱牆為單面粉刷,總重5.07kn/m2。
(3)屋面恆荷載
二氈三油綠豆砂0.35 kn/m2
礦渣混凝土找平層20mm0.4 kn/m2
架空板厚25mm0.63 kn/m2
架空板支墩0.47 kn/m2
圓孔板自重(含灌縫1.70 kn/m2
梁自重25 kn/m3
(4)天溝荷載
二氈三油綠豆砂0.3 kn/m2
溝內找平層0.46 kn/m2
溝外邊粉刷0.06 kn/m2
天溝白重(折算成m20.93 kn/m2
溝內積木重0.42 kn/m2
(線荷載為2.17kn/m)
(5)各層樓面恆荷載
細石混凝土粉面層20mm22 kn/m3
圓孔板自重1.70 kn/m2
大樑自重25 kn/m3
使用活載
屋面0.5 kn/m3
樓面2.0 kn/m2
風載320 kn/m2
木窗自重0.35 kn/m2
走廊欄板重2 kn/m2
注:底層構件高度h取至室內地坪標高(0.00)以下350mm處。
根據地質資料表明,地下水位標高為-0.950m,此處的地基承載力為150mpa。該地區的基本風壓值為w0=0.55kn/m2。
二、設計要求
1、確定房屋的結構承重方案;
2、確定房屋的靜力計算方案;
3、熟練掌握各種方案多層房屋牆體設計及牆、柱高厚比驗算方法;
4、熟悉樑端下砌體的區域性受壓承載力驗算;
5、熟悉過梁、挑樑的設計計算;
6、掌握牆體設計中的構造要求,確定構造柱和圈樑的布置;
7、熟悉基礎結構設計;
8、掌握繪製結構施工圖。
三、設計期限:兩周
四、參考資料
1.建築結構荷載規範(gb 50009-2001)
2.砌體結構設計規範(gb 50003-2001)
3.砌體結構
課程設計計算書
1、確定房屋的結構承重方案
該房屋為某高校四層磚混結構教學樓,採用縱橫牆承重方案。
2、確定房屋靜力計算方案
房屋、樓蓋採用鋼筋混凝土屋蓋、鋼筋混凝土樓蓋,,所以本房屋屬於剛性方案。
3、荷載統計
1、屋面恆荷載:
二氈三油綠豆沙
礦渣混凝土找平層
架空板厚
架空板支墩
圓孔板自重(含灌縫
梁自重2、天溝荷載
二氈三油綠豆沙
溝內找平層
溝外邊粉刷
天溝自重(折算成
溝內積木重
線荷載為)
3、各層樓面恆荷載
細石混凝土粉面層
圓孔板自重
大樑自重
使用活荷載
屋面樓面
風載木窗自重
走廊欄板重
4、牆體自重標準值
厚牆體自重(雙面粉刷)
厚牆體自重(單面粉刷)
厚牆體自重(雙面粉刷)
厚牆體自重(單面粉刷)
由於本地區基本風壓值為,且房屋層高小於,房屋總面積小於,故可以不考慮風荷載的影響。
4、高厚比驗算
1、縱牆:
取b軸縱牆進行高厚比驗算,一、二層牆砂漿強度等級為m7.5,查表4-4得,,三、四層牆砂漿強度等級為m5,查表得,。
第一層,,,查表4-3得,,考慮窗洞口影響,所以第一層實際高厚比。
第二層,,,查表4-3得,,所以第二層實際高厚比。
第三、四層,,,查表4-3得,,所以第三層實際高厚比。
2、橫牆:
一二層橫牆牆厚,三四層橫牆牆厚,牆長,且牆上無洞口,故不必進行高厚比驗算。
五、牆體承載力計算
該房屋所在地的基本風壓值為,且房屋層高小於,房屋總高度小於,由表4-6知,該房屋設計時可不考慮風荷載的影響。
(一)縱牆承載力計算
1、選擇計算單元
對於該房屋a軸叫b軸不利,故可以只對a軸線的對應的縱牆進行承載力驗算。取計算單元,其受荷面積為:。
2、確定計算截面
每層牆的控制截面位於牆頂部梁(或板)底面和牆底底面處,在截面1-1等處既有軸向力n,又有彎矩m,按偏心受壓驗算承載力,同時,還應驗算梁下砌體的區域性承載力,在截面2-2處所受的軸心壓力最大。
3、荷載計算
將荷載轉化成線荷載
(1)屋面恆荷載
(2)女兒牆自重(厚,高,雙面粉刷)
(3)天溝荷載
(4)二、三、四層樓面恆荷載
(5)屋面活荷載
(6)二、三、四層樓面活荷載
(7)三、四層牆體自重、窗自重及圈樑自重
(8)一、二層牆體自重、窗自重及圈樑自重
4、控制截面的內力計算
(1)第四層
1)第四層截面1-1處
易求得恆荷載產生的支座反力,活荷載產生的支座反力,屋面荷載產生的支座反力。由屋面荷載產生的軸向力設計值應考慮兩中內力組合:
由可變荷載效應控制的組合,,則
由永久荷載效應控制的組合,,則
3、四層採用mu7.5輕型骨料混凝土砌塊,m5砂漿砌築,查表2-4,砌體抗壓強度設計值,一、二層採用mu10輕型骨料混凝土砌塊,m7.5砂漿砌築,查表2-4,砌體抗壓強度設計值。
屋(樓)面樑端設有剛性墊塊,取,,此時剛性墊塊上表面處梁端有效支承長度。
2)第四層截面2-2處
(2)第三層
1)第三層截面3-3處
易求得樓面恆荷載產生的支座反力,樓面活荷載產生的支座反力。軸向力為上述荷載與本層樓蓋荷載之和:
,查表得,,則
,查表得,,則
2)第三層截面4-4處
(3)第二層:
1)第二層截面5-5處
,查表得,,則
,查表得,
2)第二層截面6-6處
(4)第一層
1)第一層截面7-7處
易求得樓面恆荷載產生的支座反力,樓面活荷載產生的支座反力。軸向力為上述荷載與本層樓蓋荷載之和:
,查表得,,則
,查表得,
2)第層截面8-8處
5、第四層窗間牆承載力驗算:
(1)第四層截面1-1處窗間牆承載力驗算
第一組內力:,
第二組內力:,
對第一組內力,,,,查表得,,由公式得
,滿足要求。
對第二組內力:,,,查表得,,由公式得
,滿足要求。
(2)第四層截面2-2處窗間牆受壓承載力驗算
第一組:,
第二組:,
,,查表得,
,滿足要求。
(3)樑端支撐處(1-1截面)砌體區域性受壓承載力驗算
樑端尺寸為的預製剛性墊塊,墊塊面積:
第一組內力
,, ,按,查表得,
對於第二組內力,比第一組樑端反力小,且相等,這對局壓受力更加有利,因此,採用的剛性墊塊能滿足局壓承載力的要求。
6、第三層窗間牆承載力驗算
(1)第四層截面3-3處窗間牆承載力驗算
第一組內力:,
第二組內力:,
對第一組內力,,,,查表得,,由公式得
,滿足要求。
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