一、結構方案選用
1 主體結構設計方案
本設計房屋為五層混合結構房屋,總高度為18.45公尺,總寬度為32.4公尺,層高為3.
6公尺〈5公尺,房屋的高寬比18.45/32.4=0.
5694〈2,符合規範要求,採用砌體結構形式,造價低廉,施工簡單,滿足使用功能要求,採用混合承重體系,諭旨鋼筋混凝土構件,縱橫牆承重體系方案,有利於結構受力,既滿足靈活布置的房間,又有較大的空間剛度和整體性。
2 牆體方案及布置
1、伸縮縫、沉降縫、防震縫的設定
由設計任務資料知道該建築物的總長度18.45m<50m,不設伸縮縫。沒有較大差異的荷載,不設沉降縫,根據《建築抗震設計規範》可不設防震縫。
2、承重牆體布置
進深梁支承在內外縱牆上,為縱牆承重,預應力混凝土空心板支承在橫牆的進深梁上,為橫牆承重,此承重體系為縱橫牆承重,並以橫牆為主的布置方案。
3、牆體材料
首層至三層採用mu20實心粘土磚和mb15混合砂漿砌築,四層和五層採用mu15實心磚和mb7.5混合砂漿砌築,所有牆體都為240mm厚。
3 構造措施
(1)構造柱的設定:外牆轉角處,內牆與外牆的交接處均應設定構造柱,構造柱的根部與地圈樑連線,不再另設基礎。
(2)圈樑:各層,屋面,基礎上面均設定圈樑,橫樑圈樑設在板底,縱牆圈樑下表面與橫牆圈樑底表面齊平,上表面與板麵齊平,當遇視窗時,可兼過梁。
4 樓蓋結構布置
1、梁板的平面位置及板的平面形狀
預製空心板, 板厚120mm,
設定梁的截面尺寸為250mm500mm,伸入牆內240mm,牆厚240mm首層至三層採用mu20實心粘土磚和mb15混合砂漿砌築,四層和五層採用mu15實心磚和mb7.5混合砂漿砌築,窗高1800,施工質量控制等級為b級。
2、板的型號、編號、數量以及排列方式
3、梁的編號及位置
4、梁板與牆柱的支承關係
進深梁支承在內外縱牆上,板置於梁上,為縱牆承重,預應力混凝土空心板支承在橫牆的進深梁上,為橫牆承重。
6 基礎方案
由於上部結構為縱橫牆承重體系,五層樓荷載較小,基礎承載力較高,採用條形磚砌淺埋基礎,即可滿足強度,剛度和耐久性的要求。
二、 結構計算的內容
1、預製板的選用
2、牆體驗算
1、計算單元的選取
2、靜力計算方案的選用
由於本房屋結構的屋蓋和樓蓋類別為一類,其最大橫牆間距為s=7.2m<32m房屋的靜力計算方案為剛性方案,又最大跨度<9m,故無須設定壁柱加強牆體穩定性。
3、縱橫牆高厚比的驗算
1>外縱牆高厚比驗算
查表4-4(砌體結構)mb5的砂漿[β]=24
s=9m >2h=7.2m h0=1.0h=3.6m2 、高厚比驗算
,滿足要求。
2> 內縱牆的高厚比驗算
同外縱牆
,滿足要求。
(3)承重牆的高厚比驗算
當無門窗洞口時,
,滿足要求。
(5)帶構造柱牆的高厚比驗算:
1、整片牆的高厚比驗算:
,取, ,,,
,,滿足要求。
2、構造柱間牆的高厚比驗算:
最大,,,,
,滿足要求。
4、牆體的強度計算
1 荷載資料:
(1) 屋面恆荷載標準值
屋面找平層,防水層,隔熱層2.5
120mm厚預應力混凝土空心板(包括灌封2.0
15mm厚板底粉刷0.23
合計4.73
屋面梁自重2.5kn/m
天溝自重2.0
(2)不上人的屋面的活荷載標準值0.7
(3)樓面恆荷載標準值
地轉地面0.6
120mm預應力混空心板2.0
15mm厚板底粉刷0.23
合計2.83
樓面梁自重2.5kn/m
(4) 牆體自重標準值
240mm厚牆體(包括兩側粉刷)自重5.42
370mm厚牆體(包括兩側粉刷)自重7.71
鋼窗自重0.4
(5) 樓面活荷載標準值3.0
(6) 基本風壓0.35
2 內力及縱牆承載力計算和截面承載力驗算
1>選取計算單元
外縱牆取乙個開間為計算單元,根據設計任務書,取土中斜虛線部分為乙個計算單元的受荷面積,取窗間牆為計算截面.
2>控制截面
由於首層和其他幾層所採用的砂漿等級一樣,所以只需驗證底層的牆體承載力,取ⅰ-ⅰ,ⅱ-ⅱ 兩個截面,如附圖,查表得牆體強度為f=1.83mpa,基本風壓0.35,層高3.
6m<4m,總高<28m,可以不考慮風壓的作用。
每層牆的計算截面面積為
a1=3701200=,a2=a3=a4=2401200=288000mm
3>各層牆體的內力標準值計算
女兒牆及頂層樑高範圍牆重:
女兒牆採用240mm厚燒結實心磚雙面粉刷(5.24kn/m),高度為600+120(板厚)=720mm,樑高600mm。
g=0.723.05.24+0.63.02.5=15.82kn
二,三,四層牆重:
首層牆重:
屋面梁支座反力:
由恒荷載傳來:
由活荷載傳來:
樓面梁支座反力:
由恒荷載傳來:
由活荷載傳來:
有效支承長度:
各層牆體受的軸向力如附圖
4>內力組合
a. 第三層牆體ⅰ-ⅰ截面
a. 第一種組合()
b. 第二種組合:()
b, 第三層牆體ⅱ-ⅱ截面
a, 第一種組合
b, 第二種組合
所以取,n=274.131kn.
c, 第二層牆體ⅰ-ⅰ截面
a, 第一種組合
b,第二種組合
d, 二層牆體ⅱ-ⅱ截面
a,第一種組合
b,第二種組合
所以,取n=329.361kn.
e, 第一層牆體ⅰ-ⅰ截面(考慮二,三,四層的樓面活載折減係數0.85)
a,第一種組合
b, 第二種組合
f, 第一層牆體ⅱ-ⅱ截面
a, 第一種組合
b, 第二種組合
所以,取n=537.117kn
5> 截面承載力驗算
a, 三層牆體ⅰ-ⅰ截面()
a, 第一種組合
查表3.12得 =0.612
滿足要求。
b, 第二種組合
滿足要求。
b, 三層牆體ⅱ-ⅱ截面()
滿足要求。
c, 二層牆體ⅰ-ⅰ截面()
a, 第一種組合
滿足要求。
b, 第二種組合
滿足要求。
d, 二層牆體ⅱ-ⅱ截面(e=0)
滿足要求。
e, 首層牆體ⅰ-ⅰ截面()
a, 第一種組合
b, 第二種組合
滿足要求。
f , 首層牆體ⅱ-ⅱ組合(e=0)
滿足要求。
3, 大樑下區域性承載力驗算:
a, 第三層驗算
滿足要求。
b, 二層區域性受壓承載力驗算
滿足要求。
c , 底層區域性受壓承載力驗算
滿足要求。
4,橫牆內力計算和截面承載力驗算
取1m 寬的牆體作為計算單元,沿縱向取3.6m受荷寬度,計算截面面積一層為按近似軸壓計算。
1> 第三層牆體ⅱ-ⅱ截面
a, 第一種組合
b, 第二層組合
取n=100.728kn
e=0,
滿足要求。
2> 二層牆體ⅱ-ⅱ截面
a, 第一種組合
b, 第二種組合
所以取n =100.728kn
滿足要求。
3> 首層牆體ⅱ-ⅱ截面(考慮樓面活荷載的折減係數0.85)
a, 第一種組合
b, 第二種組合
所以取:n = 108.1368 kn
底層h=4.6m(算至基礎頂面),縱牆間距s=5.6m
滿足要求。
計算結果:
該四層混合結構房屋,各層均採用mu15的燒結實心普通磚和mb5的砂漿,內
力計算以及各牆的承載力及區域性承載力均滿足要求。
砌體結構課程設計
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