砌體結構課程設
計姓名:王偉
專業:土木工程
班級:0302 班
學號:20038285
指導教師:朱萬茂
目錄1、 設計任務書2)
2、 設計計算書3)
1、確定靜力計算方案3)
2、荷載資料4)
3、縱牆承載力計算5)
4、基礎承載力計算14)
3、 結構平面圖附件1
4、 基礎剖面圖附件2
參考資料:
1、 建築荷載規範
2、 混合結構設計規範
3、 砌體結構課本
砌體結構課程設計
任務書一、設計題目
某四層教學綜合樓的牆體設計
二、設計內容
1、確定靜力計算方案
2、荷載確定
3、縱牆承載力計算
4、橫牆承載力計算
三、設計資料
1、建築平面尺寸(見平面圖)
2、材料:
(1)、屋蓋、樓蓋採用預製鋼筋混凝土空心板
(2)、牆體採用燒結粉煤灰磚和水泥混合砂漿砌築
(3)、磚的強度等級為mu10,三、四層砂漿的強度等級為m2.5,一、二層砂漿的強度等級為m5
(4)、施工質量控制等級為b級
四、工程地質資料
自然地表下內為填土,填土下內為粘土(),其下層為礫石層()。
砌體結構課程
計算書一、確定靜力計算方案
1、確定房屋的靜力計算方案
最大橫牆間距,屋蓋、樓蓋類別屬於第1類,查表,因此本房屋屬於剛性方案房屋。
2、外縱牆高厚比驗算
本房屋第一層牆體採用m5水泥混合砂漿,其高厚比。
第三、四層牆體採用m5水泥混合砂漿,其高厚比。
第二層窗間牆的截面幾何特徵為:
第二層牆體的高厚比。由此可見,第
三、四層牆體的高厚比最大,而且砂漿強度等級相對較低,因此首先應對其加以驗算。
對於砂漿強度等級為m2.5的牆,查表4-4(見砌體結構課本)可知。
取d軸線上橫牆間距最大的一段外縱牆,,查表4-3,,考慮窗洞的影響,。
,符合要求。
3、內縱牆高厚比驗算
軸線c上橫牆間距最大的一段內縱牆上開有兩個門洞,,故不需驗算即可知該牆高厚比符合要求。
4、橫牆高厚比驗算
橫牆厚度為,牆長,且牆上無門窗洞口,其允許高厚比較縱牆的有利,因此不必再作驗算,亦能滿足高厚比要求。
二、荷載資料
根據設計要求,荷載資料如下:
1、 屋面恆荷載標準值
厚配筋細石混凝土板
順水方向砌120厚條磚高
三氈四油瀝青防水卷材,撒鋪綠豆沙
厚防水珍珠岩
厚1:2:5水泥找平層
厚預應力混凝土空心板(包括灌縫)
厚板底粉刷
屋面梁自重
2、 上人屋面的活荷載標準值
3、 樓面橫荷載標準值
大理石面層
厚水泥砂漿找平層
厚預應力混凝土空心板
厚板底粉刷
樓面梁自重
4、牆體自重標準值
厚牆體自重按牆面計)
厚牆體自重按牆面計)
鋁合金玻璃窗自重按牆面計)
5、樓面活荷載標準值
根據《建築結構荷載規範》(gb50009-2001),教室、試驗室、辦公室的
樓面荷載標準值為。因本教學綜合樓使用荷載較大,根據實際情況樓面活荷載標準值取。此外,按荷載規範,設計房屋牆和基礎時,樓面活荷載標準值採用與其樓面梁相同的折減係數,而樓面梁的從屬面積為,因此樓面活荷載不必折減。
該房屋所在地區的基本風壓為,且房屋層高小於,房屋總高小於,由表4-6(見砌體結構課本)可知,該房屋設計時可不考慮風荷載的影響。
三、縱牆承載力計算
1、選取計算單元
該房屋有內、外縱牆。對於外縱牆,相對而言,d軸線牆比a軸線牆更不利。對於內縱牆,雖然走廊樓面荷載使內縱牆(b、c軸線)上的豎向壓力有所增加,但梁(板)支承處牆體的軸向力偏心距卻有所減少,並且內縱牆上的洞口寬度較外縱牆上的小。
因此可只在d軸線上取乙個開間的外縱牆作為計算單元,其受荷面積為(實際需扣除一部分牆體的面積,這裡任近似地以軸線尺寸計算)。
2、確定計算截面
通常每層牆的控制截面位於牆的頂部梁(或板)的底面(如截面1-1)和牆底的底面(如截面2-2)處。在截面1-1等處,梁(或板)傳來的支撐壓力的彎矩最大,且為梁(或板)端支撐處,其偏心受壓和區域性受壓均為不利。相對而言,截面2-2等處承受的軸向壓力最大(相同樓層條件下)。
本樓第三層和第四層牆體所用的磚、砂漿強度等級、牆厚雖相同,但軸向力的偏心距不同,第一層和第二層牆體的牆厚不同,因此需對截面1-1~8-8的承載力分別進行計算。
3、荷載計算
取乙個計算單元,作用於縱牆的荷載標準值如下:
屋面恆荷載
女兒牆自重(厚雙面粉刷)
二、三、四層樓面恆荷載
屋面活荷載
二、三、四層樓面活荷載
三、四層牆體和窗自重
二層牆體(包括柱壁)和窗自重
一層牆體和窗自重
4、 控制截面的內力計算
(1)、第四層
第四層截面1-1處
由屋面荷載產生的軸向力設計值應考慮兩種內力組合。
三、四層牆體採用mu10燒結粉煤灰磚、m2.5水泥混合砂漿砌築,查表2-2可知砌體的抗壓強度設計值;一、二層牆體採用mu10燒結粉煤灰磚、m5水泥混合砂漿砌築,砌體的抗壓強度設計值。
屋(樓)面樑端均設有剛性墊塊,由式3-39(見砌體結構課本)和表3-5(見砌體結構課本),取,,此時剛性墊塊上表面處梁端有效支承長度為:
第四層截面2-2處
軸向力為上述荷載與本層牆自重之和,
(2)第三層
第三層截面3-3處
軸向力為上述荷載與本層樓蓋荷載之和,
,,查表3-5,,則
查表3-5,,則
第三層截面4-4處
軸向力為上述荷載與本層牆自重之和
(3)、第二層
第二層截面5-5處
軸向力為上述荷載與本層樓蓋荷載之和,
查表3-5,,則
查表3-5,,則
第二層截面6-6處
軸向力為上述荷載與本層牆體自重之和,
(4)、第一層
第一層截面7-7處
軸向力為上述荷載與本層樓蓋荷載之和,
查表3-5,,則
查表3-5,,則
第一層截面8-8處
軸向力為上述荷載與本層牆體自重之和,
5、第四層窗間牆承載力驗算
(1)、第四層截面1-1處窗間牆受壓承載力驗算
第一組內力 ,
第二組內力 ,
對於第一組內力:
查表3-2,
按式(3-17),
對於第二組內力:
查表3-2,
按式(3-17),
(2)、第四層截面2-2處窗間牆受壓承載力驗算
第一組內力 ,
第二組內力 ,
,,查表3-2,
按式(3-17),
,滿足要求。
(3)、樑端支承處(截面1-1)砌體區域性受壓承載力驗算
樑端設定尺寸為的預製剛性墊塊。
第一組內力 ,;
滿足要求。
對於第二組內力,由於相等,樑端反力略小些,對結構更有利些,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)、窗間牆受壓承載力驗算結構列於下表
第三層窗間牆受壓承載力驗算結果
(2)、樑端支承處(截面3-3)砌體區域性受壓承載力驗算
樑端設定尺寸為的預製剛性墊塊。
第一組內力 ,;
由前面計算結果可知
。對於第二組內力,。這組內力上組內力之比,基本相等,而樑端反力卻小些,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。
7、第二層窗間牆承載力驗算
(1)、窗間牆受壓承載力驗算結構列於下表
第二層窗間牆受壓承載力驗算結果
(2)、樑端支承處(截面5-5)砌體區域性受壓承載力驗算
樑端設定尺寸為的預製剛性墊塊。
通過分析前面的計算結果發現,牆頂部梁底面處的承載力由第一組內力組合控制,牆底面處的承載力則由第二組內力控制。
(只計壁柱面積),並取,則
滿足局壓承載力的要求。
8、第一層窗間牆承載力驗算
(1)、窗間牆受壓承載力驗算結構列於下表
第一層窗間牆受壓承載力驗算結果
(2)、樑端支承處(截面7-7)砌體區域性受壓承載力驗算
樑端設定尺寸為的預製剛性墊塊。
對於第一組內力,,;
滿足要求。
對於第二組內力,由於基本接近且較小,採用此剛性墊塊亦能滿足局壓承載力的要求。故不必再驗算。
四、基礎承載力計算
1、選取計算單元
根據工程地質條件,牆下條形基礎的埋深取。取長條形基礎為計算單元。採用磚基礎。
2、荷載計算
外縱牆下條形基礎
由式(4-28)
基礎剖面圖見附件。
砌體結構課程設計計算書部分
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