砌体结构计算书

1、砌体结构设计计算书1. 结构布置100厚的现浇钢筋混凝土板，层高为结构布置采用橫墙承重方案，楼板以及屋面板为 3m，墙体选择 MU10的砖砌24墙。4乍LT口 0 寸Ln.dGtW丿4?no 彳hnnol4?nc Jq1i8600/AA结构布置图11构造柱布置按建筑抗震设计规范GB50011 2001规定，对于 7度设防六层砌体结构，在外墙四角，楼梯间四角，较大洞口两侧，大房间内外墙交接处， 各内墙与外墙交接处设置构造柱。构造柱截面采用240 mm 240 mm，纵向钢筋采用4 12，箍筋间距为150mm。12圈梁的布置按建筑抗震设计规范 GB50011 2001规定，7度设防现浇钢筋混凝土圈

2、梁，在内外 纵横墙屋盖处及每层楼盖处设置圈梁圈。梁截面尺寸240 mm 200 mm，圈梁纵筋采用4 10，箍筋采用 8 200。因层数超过四层，所有纵横墙隔层设置，沿墙长配置2 10纵向钢筋。2. 荷载计算根据结构布置图知，选择最不利墙体轴墙体来计算其承载能力，取1m宽为设计单丿元。2.1屋面荷载APP改性沥青找平防水层20厚水泥砂浆找平层平均150厚保温找坡层APP改性沥青隔气层20厚水泥砂浆找平层现浇钢筋混凝土楼板 100厚15厚水泥砂浆找平层永久荷载标准值20.30 KN / m20.40 KN / m0.52KN / m20.05 KN / m220.40 KN / m22.5 KN

3、 / m20.26 KN / m 2 4 . 4 3 N/ m活荷载标准值20.70 KN / m由屋盖传给计算墙体的荷载一 1 标准值： N 1 = Gk Qk = (4.43- 0.70)(4.2- 3.6)1 = 20.0 K N2设计值：由可变荷载控制的组合1N 1a =1.2Gk T.4Qk =(1.24.431.40.70)(4.23.6)1 =24.6 KN2由永久荷载控制组合1N 1b =1.35 Gk 1.0 Qk =(1.354.431.00.70)(4.23.6)1 =26.1 KN22.2楼面荷载220厚水泥砂浆抹面0.40 KN / m100厚钢现浇筋混凝土楼板2.5

4、0KN / m215厚混合砂浆天棚抹灰0.26KN / m2恒荷载标准值：3. 16 n / m活荷载标准值：2.00KN /m2由楼面传给计算墙体的荷载一 1 标准值：N2 二Gk Qk=(3.162.00)(4.2 - 3.6)1 = 20.12 KN2设计值：由可变荷载控制的组合1N 2a =1.2 Gk 1.4 Qk =(1.23.161.42.00)(4.23.6)1 = 27.92 KN2由永久荷载控制组合1N 2b =1.35 Gk 1.0 Qk= (1.353.16 - 1.0 2.00)(4.2 - 3.6)1 =24.44 KN22.3墙体自重对于5层墙厚240mm，两侧采

5、用20mm砂浆抹面，计算高度为3.0m标准值：0.240 1 93 . 0 10.0 42 0= 3.KN1设计值：可变荷载控制的组合：N 3a = 1 6 . 1 121 K.N3由永久荷载控制组合：N 3b = 1 6 . 11 . 3犬 2K1N 7对于2、3、4层墙厚240mm，两侧采用20mm砂浆抹面，计算高度为2.8m标准值：0.24 19 2.8 1 - 0.04 20 2.8 1 =15 KN设计值：可变荷载控制的组合：N3a=15:1.2=18KN由永久荷载控制组合：N3b = 15 1.35 = 20.25 KN对于1层墙体厚度为240mm两侧采用10mm厚砂浆抹面，计算时

6、计算高度取至室外地面以下0.5m处，则底层楼层高度为3.85m，其自重N 3a = 0.24193.851 - 0.04203.85设计值：由可变荷载控制的组合：由永久荷载控制组合：即计算高度为 3.85m。标准值1 =20.6KNN 3a =20 .61.2 =24.7KNN 3a = 20.61.35 =27.8KN3. 内力及承载力计算本建筑墙体的最大高厚比:故满足要求。3850240=16 .04 ：丨 一 - 26依据墙体结构布置,可，取轴1m宽墙体为计算单元，在不考虑局部作用钢筋混凝土梁时，其墙体承载力因两侧开间相差不大， 故可以近似按照轴心受压构件进行计算， 这样, 计算截面可以

7、取每层墙体的根部，计算简图如图：一一厂L - I d - I i _1 I-墙体的承载力计算列于下表:横向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表计算项目第5层第4层第3层第2层第1层N/K n43.989.82135.7181.7234.3h/mm240240240240240Ho/m332.82.83.85B =H o/ h12.511.711.711.716.04P0.810.830.830.830.722A / mm240000240000240000240000240000砌块MU1010101010砂浆M7.5557.57.52f /( N / mm )1.51.51.51.691.69

8、申Af /KN291.6298.8298.8336.6292.0申 Af / KA1A1A1A1A1横向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表计算项目第5层第4层第3层第2层第1层N/K n47.892.5137.2181.9234.3h/mm240240240240240H/m32.82.82.82.8P =H 0/ h12.512.512.512.512.5P0.810.810.810.810.812A / mm240000240000240000240000240000砌块MU1010101010砂浆M7.5557.57.52f /( N / mm )1.691.691.691.691.69

9、申Af /KN328.5328.5328.5328.5328.5Af / KA1A1111上述承载力计算表明，墙体的承载力满足要求。纵墙墙体计算4.1.1屋面荷载永久荷载标准值4.43 kN / m 2屋面活何载标准值0.70 kN / m 2由屋盖传给计算墙体的荷载标准值：M 二 Gk Qk=(4.430.70)2.7 2.4N 3 3.2设计值：1) 由可变荷载控制的组合N1a =1.2 Gk 1.4 Qk =(1.24.431.40.70)2.72.4 = 40.8 kN2) 由永久荷载控制的组合N1b =1.35 Gk - 1.0 Qk =(1.354.43 - 1.00.70)2.7

10、2.4 = 43.3 kN4.1.2楼面荷载3.16kN永久荷载标准值楼面活荷载标准值2.00kN / m由楼面传给计算墙体的荷载标准值：N2 =Gk +Qk =( 3 . 1七 2.00)X2 .壬 2 . kN 3 3.4设计值:1）由可变荷载控制的组合N 2a =1.2Gk 1.4Qk=(1.23.16- 1.42.00)2.72.4 =42.7 kN2)由永久荷载控制的组合N 2b =1.35 Gk 1.0 Qk =(1.353.161.02.00)2.72.4 =40.6 kN4.1.3墙体自重1）对于5层墙厚240mm ,计算高度为3.0m标准值N 3 =5 . 4（3.02 .4

11、设计值：可变荷载控制的组合：由永久荷载控制组合：2）对于2、3、4层墙厚240mm，计算高度为 2.8m标准值：“3=5.4 （2.8 2=4设计值：可变荷载控制的组合：由永久荷载控制组合：1 . 51.2 )0 . 51 =5k N . 23 0.1N 3a二 30 . 11 .23k6N 1N 3b :二 30 . 11 . 3=54kCN. 61 . 51.2)0 . 51 =5 k N . 22 7.5N 3a= 27.51 .23k3N 0N 3b= 27.51 . 3=5&7J. 13）对于1层墙体厚度为240mm,计算高度为3.85m标准值：N 3 =5 . 4 （ 3.8 5

12、2-. 4设计值：可变荷载控制的组合：由永久荷载控制组合：4）女儿墙（设置女儿墙高度为0.9m）标准值：1.51.2)0 . 51 . 5k N1 .24 1.1N3a = 4 1 .11 .24k9N 3N3b = 4 1 .11 .3=55k5N. 5N4= 5.42 .4059k N . 7设计值：可变荷载控制的组合：N3a=11.7 1.2 1k4N0由永久荷载控制组合：4.2内力及承载力计算N 3b =1 1 . 71.351k5N. 8在梁端下设置ab bb tb = 240 mm 550 mm 180 mm的刚性垫块，则梁端垫块上表 面有效支承长度a0 =玄（设置梁的截面尺寸为

13、250 mmx550 mm），对于由可变荷载控 制及永久荷载控制的组合，aJh的计算结果列于下表：由可变荷载控制下的梁端有效支承长度计算计算项目第5层第4层第3层第2层第1层h / m m5505505505505502f / (N /mm )1.501.501.501.691.69Nu / kN14.090.9166.6242.3318.02A / (mm )288000288000288000288000288000c0 / (N / mm)0. 0490.3160.5780.8411.104% / f0.030.2110.3850.4980.653&5.445.725.986.437.1

14、4a0 / mm104.2109.5114.5116.0128.8由永久荷载控制下的梁端有效支承长度计算计算项目第5层第4层第3层第2层第1层h / m m550550550550550f / ( N /mm 2)1.501.501.501.691.69Nu / kN15.899.7177.4255.1332.82A / (mm )288000288000288000288000288000o / (N / mm)0. 0550.3460.6160.8261.156CTo / f0.0370.2310.4110.5240.684&5.455.756.056.567.28a0 / mm104.4

15、110.1115.8118.3131.3按由可变荷载控制和由永久荷载控制的组合分别计算各层1-1 , IV-IV截面的内力，计算结果列于下表：由可变荷载控制下的纵墙内力计算表楼层上层何载本层何载I-I截面IV-IV截面N u / kNNi / kNq / m mM / (kN .m)Ni / kNN IV / kN514.040.878.323.2054.690.9490.942.776.23.25133.6166.63166.642.774.23.17209.3242.32242.342.773.63.14285.0318.01318.042.764.52.75360.7410.0由永久荷载

16、控制下的纵墙内力计算表楼层上层何载本层何载I-I截面IV-IV截面N u / kNNl / kN / mmM / (kN .m)N I / kNNu / kN515.843.378.243.3959.199.7499.740.675.963.08140.3177.43177.440.673.682.99218.0255.12255.140.672.682.95295.7332.81332.840.667.482.74373.4428.9H3850本建筑墙体最大的高厚比为016.04 J - 1= 0.7926 = 20.54满足h240要求按由可变荷载控制和由永久荷载控制的组合分别计算各层1-

17、1，IV-IV截面的承载力，计算结果列于下表：由可变荷载控制下的纵墙承载力计算表计算项目第5层第4层第3层第2层第1层I-I截面IV-IV截面I-I截面IV-IV截面I-I截面IV-IV截面I-I截面IV-IV截面I-I截面IV-IV截面M / (kN .m)3.2003.2503.1703.1402.750N / kN54.890.9133.6166.6209.3243.3285.0318.0360.7410.0e / m m58.4024.3015.1011.007.60h / m m240240240240240240240240240240e/ h0.2400.1000.0600.04

18、00.030P =H o /h12.512.511.711.711.711.711.711.716.01601111111111由永久荷载控制下的纵墙承载力计算表计算项目第5层第4层第3层第2层第1层I-I截面IV-IV截面I-I截面IV-IV截面I-I截面IV-IV截面I-I截面IV-IV截面I-I截面IV-IV截面M / (kN .m)3.3903.0802.9902.9502.740N / kN59.199.7140.3177.4218.0255.1295.7332.8373.4428.9e / m m57.4022.0013.7010.007.30h / m m240240240240

19、240240240240240240e/ h0.2400.1000.0600.0400.030P =H o / h12.512.511.711.711.711.711.711.716.01601111111111由表中结果可得底层纵墙承载力不够，现增大材料强度等级一一砖采用MU15，砂浆采用M10 (即f =2.31 N / mm2)，重新验算底层纵墙承载力1)由可变荷载控制的的组合由前面计算可知：CT。=1.104 N / mm2CTo/f=1.1O4/2=31 则觀 8 6.36所以a。二-1 ihJ 6.36550x J=98.1 mm2.3111e1h一0.4 a0 =240-0.49

20、8.1 =80.76 m m22M=Niq =42.780.76/ 1000 =3.45 kN .mMe 二二33.4510360.7U.UU 1 1 II 1 1Ne9.56= 0.04-=16.0 贝U 二 0.634h240所以 ：Af =0.6342882.31 =421.8 KN N I - 360.7 KN对于IV-IV截面e =0贝U= 0.72所以：Af =0.722882.31 = 479 kN N IV = 410.0 kN由上可得满足要求2)由永久荷载控制的的组合2二 99.5 mm0U.-5 0 6.4511-0.499.5= 80.20 m m耳=h -0.4a0 =

21、24022M = N l e, = 40.680.20 / 1000 = 3.26 kN .m3M 3.2610e8.73 mmN 373.4:=16.0 则:护=0.634e 8.730.04h 240所以Af=0.6342882.31=421.8 KN N i=373.4 KN对于IV-IV截面e =0贝U= 0.72所以Af =0.722882.31 = 479 kN N IV = 428.9 kN由上可得满足要求综上所述可得将底层材料改为砖采用MU15，砂浆采用M10可以满足承载力要求4.1结构抗震设计重力荷载因结构以轴对称，取一半进行计算。1）屋面荷载屋盖阳台雪荷载合计2）楼面荷载楼

22、盖 阳台 合计3）墙体自重2-4层 轴 4.4318 .610.8 二 889.9 KN4.431519.8 =131.6 KN0.50.35(18.610.8 - 1.519.8) = 40.4 KN1061.9 KN3.1618.610.8 二 634.8 KN3.161519.8 = 93.9 KN728.7 KN16.110.8 二 173.9 KN轴(2.810.8 -122)5.4 =141 .7KN(310.8 -12)5.4 =164.2 KN(18.63 -122 -1.89.4)5.4 =188.4KN(18.6 -4.22)3 5.4 = 165.3 KN(18.63T

23、22 -1.88.6)5.4 =196.1KN合计1041.3 KN1层轴21.210.8 =229.0K N轴(310.8 _1 2 2)5.4 = 153.4KN轴(310.8 -1 2)5.4 = 164.2KNA轴(18.63 -122 -1.89.4)5.4 =188.4KNB轴(18.6 -4.22)35.4 = 165.3KND轴(18.63 -12 2 -1.88.6)5.4 = 196.1KN合计867.3KN4）女儿墙自重(190.240.90.04200.9)(18.62 - 10.8) =231.6 KN5)各层集中重力荷载各层重力荷载以楼层为中心，取楼层上下层高之半集

24、中于该楼层。G 6 =1061.9231.61041.30.5 =1814.2 KNG2 =G3 =G4 =G 5 =728.71041.3=1770.0 KNG1 = 0.8510577.2=8990.6 KN4.2地震作用及各层地震剪力本建筑为7度设防，：rax =0.08Fek - ： max Geq 二 0.088990.6 = 719.2 KNFi 二GiH i6Fek GiHii 土Vi = Fi6 Gj Hj =1683.0 3.95 1770.0(6.959.9512.9515.95)1814.218.95i =122092.9 KN m各层地震作用及地震剪力楼层123456G

25、i1683.01770.01770.01770.01770.01814.2Fi39.1672.46103.74135.02166.30202.51Vi719.19680.03607.57503.83368.81202.514.3橫墙截面抗震能力验算轴线的橫墙为最不利墙段，对其进行抗震承载力验算，首层剪力最大，只验算首层。 全部横向抗侧力墙体截面面积h =(11.04 _1)0.241 (11.04 _2) 0.243 11.040.242 =14.2 2m2轴线橫墙面积2A12 =(11.04-2)0.24 =2.17 m轴线橫墙分担的重力荷载面积2AG,12 =(1.8 +2.1)疋(10.

26、8 +0.24 2) =35.25 m全部橫墙总重力荷载面积2Ag=(18.6 +0.12) 10.8 +0.24) =206.67 m首层轴橫墙地震剪力设计值1 A12Ag 1212.1735.25V12( )V() 719.19 =116.22 KN2 A1Ag,1214.22206.67轴1m墙上重力荷载代表1.0.50.354.435 (3.160.5 2) 0.5 (3.64.2)(5.4 5 3 0.5 5.43.95) =190.74 KN3190.7410CTo = = 0.79 M Pa0.24 心0砂浆强度等级 M7.5 , f=0.08Mpa亠竺 = 9.875 查表得

27、=1.94ffre 二 N fw = 1.940.08 = 0.1552 M Pa6fre A 0.15522.1710re336.78 V12 =116.22 K Nre1.0该橫墙安全。5.基础设计设计概况：地基的承载能力标准值为Fak =l60kPa，粉质粘土，持力层的室外标高以下 1.5m。每层楼盖的偏心荷载只在本层内产生弯矩，上层传来的荷载N u通过上层墙体的截面形心，墙体为轴心受压条形基础，取1m为计算宽度，采用无筋扩展基础。基础下层为300厚的C15混凝土，上面为标准砖砌筑，砌筑方式为二皮衣收，基础埋深2m。Fkb _fa /md式中：Fk相当于荷载效应标准组合时，上部结构传至基

28、础顶面的竖向荷载；fa 修正后的地基承载了特征值；3 m 基础底面以上的加权平均重度，可取m =20kN /m。查规范可得，b =0.3， d =1.6。修正后地基承载力特征值，初步假设基础埋深d =1.8m， b 3m。贝 yfa=fak+*!b(mbd)y(nd_0.5A161X6=20-(20.K )N取最不利轴墙体Fk =20.0520.116.15 - 21.24.8 = 227 KNFkfa -md227208 -20=1.21 m取 b=1.25m。基底压力 pk=221.6 kPaFk Gk 2272021.012.5A12.5 X1.0采用 4 级台阶 b0 = 0.0642

29、 - 0.24 = 0.72 m基础高度 Ho = 0.30.124 = 0.78 m6.楼板配筋由结构可知楼板为双向板，根据结构对称性，取下图所示进行配筋计算。6.1楼板荷载基本组合值q=1.23.161.4 =2 K6FN 5 9m /6.2楼板计算简图承载力按内力重分布设计，板在墙上的支撑长度为 240mm。取4200m为平均跨度计算。板的计算跨度边跨 l01 =ln h/ 2 = 4200 -240240 / 4080 mm - 1.025 l 4059 mm故取 4080mm。中间跨 ln2 =5400 -240 _250 =4910计算跨度|01 =408011|。2 =ln2 h

30、 = 4910100 = 496022按等跨连续板计算，取五跨，以1m宽板带为计算单元。计算简图如下:楼板计算简图71楼板荷载基本组合值P =1.2 乂 3.161*40 k 16 . 51/7.2弯矩计算1) A区格：净跨 扁 =4200 -240 2 =3720 mm ln2 = 5 4 0 0- 2 4 2 504n9mi 0计算跨度 咕 Tn1 h = 3720- 100 = 3820 mm11l02=ln 2 h = 4910100 = 4960 mm22丨01/丨 F 3820/4 9=1 00.7722查表可得 m1= 0.032P気= 0.0326.593.82= 2.16 k

31、N .m22m2=0.011P丨01= 0.0116.593.82=1.16 kN .m2 2m1=m1= 0.0739Pl01= -0.0 7 3 96.5 93.=8 2kN6n. 74m2=m2= 0.0527P0勺= .0.05276.5 93.=8 2 kN5n. 222) B区格：计算跨度 l01 =lni h = 3600 -240 2 - 100 = 3220 mm丨0 2= n 2+ h 4 0 0 2 4 圧 廿 10#5n0m 0丨01/丨0 于 3220/ 5 0=2 00.6 422查表可得 m1= 0.037P気= 0.0376.593.22= 2.53 kN .m

32、22m2=0.006P丨01 =0.0066.593.22= 0.41 kN .m22m1 = -0 . 0 8 6 P 0 1- -0.0 8 66.5 93.2ZkN5m88m1 - -6.74 kN .m2 2m2 二 m2 = 0.0572P010.0 5 7 26.5 93.=22kN8n.913) C区格：计算跨度丨01 =ln1 h =3000 -2402 100 =2620 mm丨0 2= n 2+ h =5 4 0 0 2 4 序 廿 10：5n0m 0丨01/丨0 亍 2620/5 0=2 00.5 2查表可得 口勺=0.040P丨：=0.0406.592.62 2 =1.

33、81 kN .m22m2=0.004P丨01= 0.0046.592.62= 0.18 kN .m22m -0 . 0 8 3 2P 01=0.0832 6.5 92 =6-2kN m.76.m = -6.74 kN .m m2 = m22-0.0 5 6 96.5 92 6 2 k N m. 5 8弯矩计算结果下表所示m / (kN .m)2As / m m八,2As(min) /mm配筋实际2As / mm跨 中A区格101方向2.16130.4190.56 /8 140281.0102方向1.0059.9B 区格101方向2.53153.1102方向0.4023.9C区格101方向1.8

34、1109.0102方向0.1810.7支座A区格101方向-6.74420.54*8 120419.0102方向-5.22322.0*6 /8 120327.0B区格101方向-5.88365.64*8 140359.0102方向-3.91239.0*6 /8 140281.0C区格101方向-3.76229.5102方向-2.58156.27挑梁设计挑梁的挑出长度I =1.5 m，埋入深度li =2.0m，截面尺寸b hb =240300。挑梁上墙体尽高 2.9m。墙体自重5.4 kN /m阳台边梁传至挑梁的集中荷载：可变荷载Fk =4.48 kN，永久荷载FGk=11.0kN .阳台板传给

35、挑梁的荷载标准值为：可变荷载q1k =9.0kN / m本层楼面传给埋入段的荷载:挑梁的自重为1.8 kN / m。永久荷载 g1k =11.38 kN / m永久荷载 g2k =12.32 kN / m挑梁示意图7.1抗倾覆验算I1 22 hb =660 mm ， 倾覆点至墙外边缘的距离取xo = 0.3 ho = 0.09 m 0.13 丨 1 = 0.21 m倾覆力矩：由可变荷载效应控制的组合：M ov =(1.211.0 - 1.44.48)1.590.51.2(11.381.8)1.49 丨 1.59 = 53.55 kN m由永久荷载效应控制的组合：M ov =(1.3511.04

36、.48)1.590.5 ； h.35(11.381.8)9丨 1.59 = 52.04 kN m取较大值Mov= 53.55 kN mM r =0.8Gr(2 - x o )(12.321.8)2(1 _0.09)42.95.4(2 _0.09)=0.8|-0.52 2 5.4(2 4/3 _ 0.09)= 88.25 kN m -M ov =53.55 kN m故抗倾覆安全。7.2挑梁下砌体局部受压承载力验算肌=2R=2 ：1.2 11.01.4 4.48 1 |1.2(11.381.8)1.4 9.0 1.59 /二 64.65 kNAl f = 0.71.51.22403001.69 =

37、153.32 kN - N l = 64.65 kN故梁下砌体局部承压安全。7.3挑梁截面配筋计算-1.491.5 = 52.58 kNM max M ov 53.55 kN mVmax 二 Vo =1.2(1111.381.5)53.5510fcbh0214.3240(300-20)2 =0.199=1-.一1 -2: s =0.224fcbh014.3 240 280 0.224300= 717.5 mm2 A % bh = 0.002 汉 240 x 300 =144 mm2选用 3 18， As =763mmV = 52.580.25 fcbh。=0.2514.3240280 = 24

38、0 kN。满足截面尺寸要求。0 . 7ft b h = 0 . 71 ?43 24 0 =280 k6N7受剪承载力满足要求。故按构造配箍，采用8 150。8. 过梁设计选取跨度最大的窗进行计算,长度为0.24m，示意图如下：In =2100 mm。过梁截面尺寸 300 mm 240 mm，支撑过梁示意图采用 C25 混凝土， HRB335 级纵筋，HPB235 级箍筋2 2 2 2fc =11.9 N / mm , ft =1.27 N / mm , fy = 300 N / mm , fyv = 210 N / mm 。过梁自重设计值1.3 5 2 5 0 . 3 0 =24kN2.4n3

39、楼板传来荷载设计值合计(1.3 43.1 61 . 42)=2.kN14n. 81 7 . 2k7N m1.1 ln =1.12.1 = 2.31 mlc =2.1 - 0.24 =2.34 m。取计算跨度 l0 =1.1 l n = 2.31 m1 2 1 2M ql017.272.31=11.52 kN m8 811V ql017.272.31 =19.95 kN m2211.5210fcbh。2=0.05711.9240(300 _35)=1 - .1 -2：飞=0.058fcbho11.9 x 240 x 265 乂 0.058As 二fy300=146.3 mm选用 2 10, As =157 mm2 , ! :min bh = 0.002300240 =144 mm2V =19