砌体结构课程设计计算书

1、砌体结构课程设计计算书班级：10级建工一班姓名：学号：2012年12月目 录一.设计资料- 3二.设计计算- 5 (1)墙体强度验算- 5 (2)高厚比验算- 7 (3)纵墙内力计算- 9 (4) 纵墙内力承载力验算-13 (5) 横墙内力计算-15 (6) 梁局部受压验算-16 (7) 楼梯的设计-16 (8) 雨棚设计-20(9) 基础设计-23三.参考文献- 24 砌体结构设计计算书一 设计题目某教学综合楼结构设计二 设计内容（一） 墙体设计 1、选定墙体承重方案 2、判定房屋结构体系的静力计算方案。 3、进行承重墙、柱的稳定性和强度设计计算（包括梁端支承处砌体局部受压强度验算）。（二）

2、楼、屋盖结构设计 1、进行楼、屋盖的结构布置，绘制楼盖平面布置图。 2、选择一楼梯或雨蓬进行结构设计，并绘制楼梯和雨蓬的配筋和钢筋表。（三）基础设计 1、确定墙体基础方案。 2、选择外墙基础为一计算单元进行基础设计，确定基础材料、基础埋深、基底宽度及基础剖面尺寸。 3、绘制基础平面布置图及一基础剖面图。（四）设计图纸 2号图34张。三. 设计资料1、气象资料 基本风压值 w0=0.35kn/m2 基本雪压值 s0=0.35kn/m22、 水文、地质资料 耕植土及填土最大深度为-1.5m 持力层：轻质粘土、容许承载力q=200kn/m23、 材料供应 砖强度等级：mu10、mu15实心粘土砖 砂

3、浆强度等级：m10m7.5、m5、m2.5 混疑土：c20、c30 钢筋hpb235、hrb335 钢筋混疑土构件：所有的梁、板、过梁、雨蓬等构件均在预制场预制，在教学楼施工现场安装，楼梯在教学楼内现浇。门、窗重（kn/m2）：木窗：0.2-0.3；木门：0.1-0.2；钢窗：0.4-0.45；铁门：0.4-0.45屋顶女儿墙：240mm，高900mm屋顶采用油毡防水屋面，二毡三油0.35k/m2楼面水磨石地面：0.65kn/m2设 计 计 算一 结构平面布置该多层办公楼结构平面布置如图1所示，其中，梁l-1截面550x250mm2，伸入墙内240mm，墙厚240mm，采用普通烧结砖，其中一，

4、二层使用mu15普通烧结砖、mb10混合砂浆，=26，三，四层采用mu10普通烧结砖，mb5混合砂浆，=24。窗高2100mm，施工质量控制等级为b级。二 确定结构布置方案及静力算方案 由于建筑物房间大小变化较大，所以适合采用纵横墙承重方案。 又由于屋盖，楼盖类型为一类，横墙最大间距为8.4m180mm；横墙长度l=5.4mh=3.6m;所以查表得，该建筑物宜使用刚性方案。三 墙体强度验算1. 楼盖及屋盖布置方案楼盖和屋盖均采用预制空心板，依据平面图，选用2900x600mm、2600x900mm、3300x900mm，厚度h=120mm，基本满足房屋的热工和隔声要求。布置方案见详图。2. 梁

5、l-1的计算单元的选取和计算h=（1/81/12）l=（1/121/8）x5400=450675 选取h=550b=（1/21/3）h=（1/31/2）x550=183275 选取b=250计算单元如图：3. 楼面及屋面恒载计算1.屋面荷载（采用材料找坡方式）a 恒荷载块瓦0.55kn/m240mm厚c15细石混凝土配钢筋网 1.00 kn/m2二毡三油防水层 0.35 kn/m220mm厚1:3水泥砂浆找平 0.02x23=0.46 kn/m235mm厚无机溶剂卷硬泡沫保温层 0.14 kn/m2120mm混凝土空心板 0.87 kn/m215mm混合砂浆天棚抹灰 0.015x17=0.26

6、 kn/m2屋面恒荷载合计 gk=4.63 kn/m2取4.7 kn/m2b.屋面活载 qk=0.7 kn/m22楼面荷载a. 恒荷载水磨石地面面层 0.65 kn/m220mm厚1:3水泥砂浆找平层 0.02x23=0.46 kn/m2120mm厚混凝土空心板 1.87 kn/m215mm厚混合砂浆天棚抹灰 0.015x17=0.26 kn/m2楼面恒荷载合计 gk=3.24 kn/m2取3.3 kn/m2b.楼面活载2 kn/m2，卫生间，走廊，厕所取2.5 kn/m2荷载计算资料如下：1. 屋面：恒载4.7 kn/m2 活载0.7 kn/m22. 楼面：恒载3.3 kn/m2 活载2 k

7、n/m23. 卫生间：活载2.5 kn/m24. 钢筋混凝土容重：25 kn/m25. 墙体荷载：24墙双面抹灰5.24 kn/m26. 门窗:0.4 kn/m27. 雪载：0.35 kn/m2四. 高厚比验算 一层纵墙加构造柱，构造柱尺寸：240x370 几何特征值计算： 截面面积：a=0.75x0.24+0.37x0.25=0.2752mm2 截面中心位置： y1=0.75x0.24x0.12+0.37x0.25x(0.24x0.37/2)/0.2752=0.221mm y2=0.61-0.221=0.389mm截面惯性矩：i=0.24x0.75x(0.221-0.12)2+0.37x0.

8、25x(0.389x0.185)2+(0.75x0.243)/12+(0.25x0.373)/12=0.00766mm4截面回转半径i=i/a=166mmt形截面折算厚度ht=3.5i=582mm一层外纵墙: ht=0.582 hs=8.4m2h h0=0.4s+0.2h=4.24m1=1.0 2=1-0.4（bs/s）=1-0.4x（5.4/8.8）=0.75=h0/h=7.2912=23 满足要求一层内纵墙：门窗洞口高度未超过墙高的4/5，按整片墙计算h0=3.9 1=1.0 2=0.9 =3.9/0.24=16.2512=23 满足要求一层内横墙：s=5.4m 1=1.0 2=0.9 =

9、3.9/0.24=16.252h=7.2m, 查表得 h0=1.0h=3.6m1=1.2 2=1-0.4（bs/s）=1-0.4（5400/8400）=0.740.7= h0/h=3.6/0.24=150.7 = h0/h=3.6/0.24=1512=28 满足要求二层内横墙：s=5.4m hs2h h0=0.4s+0.2h=2.88m1=1.2 2=1 =122h=7.2m h0=1.0h=3.6m1=1.2 2=1-0.4（bs/s）=1-0.4（3600/8400）=0.740.7= h0/h=3.6/0.24=150.7 = h0/h=3.6/0.24=1512=28 满足要求三，四层

10、内横墙：s=5.4m hs2h h0=0.4s+0.2h=2.88m1=1.2 2=1 =1212=24 满足要求五. 纵墙内力计算 1.计算单元 外纵墙取一个开间作为计算单元，根据图1，窗间墙为计算截面，纵墙承载力有外纵墙，内纵墙由于洞口面积较小不起控制作用，因而无需验算。2.计算截面由于一二层和三四层所用砖和砂浆等级不同，需要验算底层，二层和三层承载力每层墙取两个计算截面i-i和ii-ii截面。一二层强度f=2.31mpa 三四层强度f=1.50mpa每层墙的计算面积a=240x750=180000mm2一层墙体加壁柱，尺寸为370x250mm3.各层墙体内力标准值计算 女儿墙采用240m

11、m烧结多孔砖砖墙双面粉刷，qk=5.24kn/m2，h=900+120=1020mm，梁高550mmgk=1.02x2.55x5.24+0.55x2.55x5.24=20.98 kn/m2二至四层：g2k=g3k=g4k =（2.55x3.6-1.8x2.1）x5.24+ 1.8x2.1x0.4+ 0.25x3.6x7.62 =36.67 kn/m2一层：g1k=（2.55x4.4-1.8x2.1）x5.24+1.8x2.1x0.4+0.25x3.6x7.62=47.36 kn/m2屋面梁支座反力：nl4gk=1/2x4.7x3.6x5.4+3.44x5.4x1/2=54.97knnl4qk=

12、0.7x1/2x3.6x5.4=6.8kn有效支承长度：a4=10h/f=10550/1.5=191mm240mm楼面支座反力：nl3gk=nl2gk=nl1gk=1/2x3.3x3.6x5.4+3.44x5.4x1/2=41.36knnl3qk=nl2qk=nl1qk =1/2x2x3.6x5.4=19.44kn有效支承长度：a3=10h/f=10550/1.5=191mm240mm a2=a110h/f=10550/2.31=154mm三层墙体i-i截面a.第一种组合（rg=1.2 rq=1.4 rl=1.0）n3i=1.2（g4k+gk+nl3gk+nl4gk）+1.4（nl3qk+nl

13、4qk） =1.2（20.98+36.67+41.36+54.97）+1.4（19.44+6.8）221.52knn3l=1.2nl3gk+1.4nl3qk=1.2x41.36+1.4x19.4=476.85kne3l=h/2+0.4a3=120-0.4x191=43.6mme=n3le3l/n3i=（76.85x43.6）/221.52=15.13mmb.第二种组合（rg =1.35 rq =1.4 rl=1.0 =0.7）n3i=1.35（g4k+gk+nl3gk+nl4gk）+1.4x0.7（nl3qk+nl4qk）=1.35（20.98+36.67+41.36+54.97）+1.4x0

14、.7（19.44+6.8）=233.6kn n3l=1.35nl3gk+1.4x0.7nl3qk=1.35x41.36+1.4x0.7x19.44=74.88kn e=13.98mm2三层墙体ii-ii截面a. 第一种组合（rg=1.2 rq=1.4 rl=1.0）n3ii=1.2（g4k+g3k+gk+nl3gk+nl4gk）+1.4（nl3qk+nl4qk）=1.2（20.98+36.67x2+41.36+54.97）+1.4（19.44+6.8）=265.52knb. 第二种组合（rg =1.35 rq =1.4 rl=1.0 =0.7）n3ii=1.35（g4k+g3k+gk+nl3g

15、k+nl4gk）+1.4x0.7（nl3qk+nl4qk） =1.35（20.98+36.67x2+41.36+54.97）+1.4x0.7（19.44+6.8）=283.1kn取283.1kn3二层墙体i-i截面a. 第一种组合（rg=1.2 rq=1.4 rl=1.0）n2i=1.2（g4k+g3k+gk+nl3gk+nl4gk）+1.4（nl4qk+nl3qk+nl2qk） =1.2（20.98+36.67x2+41.36+54.97）+1.4（19.44x2+6.8）=292.74knn2l=1.2nl2gk+1.4nl2qk=1.2x41.36+1.4x19.44=76.85kne2

16、l=h/2-0.4a2=240/2-0.4x154=58.4mme= n2le2l/n2i=(76.8x58.4)/292.74=15.33mmb. 第二种组合（rg =1.35 rq =1.4 rl=1.0 =0.7）n2i=1.35（g4k+g3k+gk+nl3gk+nl4gk）+1.4x0.7（nl4qk+nl3qk+nl2qk） =1.35（20.98+36.67x2+41.36+54.97）+1.4x0.7（19.44x2+6.8）=302.15knn2l=1.35nl2gk+1.4x0.7nl2qk=1.35x41.36+1.4x0.7x19.44=74.89kne=n2le/n=

17、14.48mm取302.15kn4二层ii-ii截面a.第一种组合（rg=1.2 rq=1.4 rl=1.0）n2ii=1.2g2k+292.74=1.2x36.67+292.74=336.75knb.第二种组合（rg =1.35 rq =1.4 rl=1.0 =0.7）n2ii=1.35g2k+302.15=1.35x36.67+302.15=351.66kn取351.66kn5一层i-i截面（考虑二三四层活载折减系数0.85）a.第一种组合（rg=1.2 rq=1.4 rl=1.0）n1i=1.2（g4k+g3k+g2k+gk+nl3gk+nl4gk+nl2gk+nl1gk）+1.4nl4

18、qk+0.85（nl1qk+nl3qk+nl2qk）=1.2（20.98+3x36.67+54.97+41.36）+1.4(6.8+0.85x3x19.44)=450.97knn1l=1.2nl1gk+1.4nl1qk=1.2x41.36+1.4x19.44=76.85kne1l=58.4mme=9.95mmb.第二种组合（rg =1.35 rq =1.4 rl=1.0 =0.7）n1i=1.35（g4k+g3k+g2k+gk+nl3gk+nl4gk+nl2gk+nl1gk）+1.4x0.7nl4qk+0.85（nl1qk+nl3qk+nl2qk） =1.35（20.98+3x36.67+54

19、.97+41.36）+1.4x0.7(6.8+0.85x3x19.44)=497.48kn n1l=1.35nl1gk+1.4x0.7nl1qk=1.35x41.36+1.4x0.7x19.44=74.89kn e=8.79mm6一层墙体ii-ii截面a.第一种组合n2ii=1.2g1k+450.97=1.2x47.36+450.97=507.8knb.第二种组合n2ii=1.35g1k+497.48=1.35x47.36+497.48=561.42kn取561.42kn5.纵墙内力承载力验算三层i-i截面a.第一种组合a=240x750=180000mm2, f=1.5mpa h0=3600

20、 =h0/h=1x3600/550=6.55 e/h=15.13/550=0.028 查表得=0.88 fa=0.88x1.5x180000=237.6kn221.5kn满足要求b.第二种组合e/h=0.025 =0.891 fa=0.891x1.5x180000=240.57kn233.6kn 满足要求二层i-i截面a.第一种组合f=2.31mpa h0=3600 =h0/h=1x3600/550=6.55 e/h=0.028=0.88 fa=0.88x2.31x180000=365.9kn292.74kn 满足要求b.第二种组合e/h=0.026 =0.879 fa=365.49kn302

21、.15kn 满足要求二层ii-ii截面（e=0）a.第一种组合=6.55 =0.898 fa=0.898x2.31x180000=373.39kn336.75kn满足要求b.第二种组合fa=0.898x2.31x180000=373.39kn351.66kn 满足要求一层i-i截面a=370x250+240x750=272500mm2a.第一种组合=4400/550=8 e/h=0.018 =0.874 fa=0.874x2.31x272500=550.16kn450.97kn 满足要求b.第二种组合e/h=0.016 =0.906 fa=570.3kn497.48kn 满足要求一层ii-ii

22、（e=0）a.第一种组合=8 =0.91 fa=0.91x2.31x275200=578.5kn507.8kn 满足要求b.第二种组合=0.91 fa=578.5kn561.42kn 满足要求6.横墙内力计算取1m宽墙体作为计算单元，沿纵墙取2.55m作为受荷宽度，计算截面面积a=0.24x1=0.24m2，由于房间开间，荷载均相同，近似按轴压计算。三层ii-ii截面a.n3ii=1.2（1x3.6x5.24x2+1x2.55x4.7+1x2.55x3.3）+1.4（1x2.55x0.7+1x2.55x2）=79.39knb.n3ii=1.35（1x3.6x5.2x2+1x2.55x4.7+1

23、x2.55x3.3）+1.4x0.7（2.55x2.7）=64.88kn取n3ii=79.39kne=0 =3600/240=15 =0.745 fa=0.745x240x1.5=268.2kn79.39kn二层ii=ii截面a.n2ii=1.2x(1x3.6x5.24x3+1x2.55x4.7+1x2.55x3.3x2)+1.4x(1x2.55x0.7+1x2.55x2x2)=119.27knb.n2ii=1.35（3.6x5.24x3+2.55x4.7+2.55x3.3x2）+1.4x0.7(2.55x4.7)=127.04kn取127.04kne=0 =3600/240=15 =0.74

24、5 fa=268.2kn127.04kn 满足要求 一层ii-ii截面a.n1ii=1.2(3.6x5.24x3+4.28x5.24+2.55x4.7+2.55x3.3x3)+1.4(0.7x2.55+0.85x2.55x2x3)=160.21knb.n1ii=1.35(3.6x5.24x3+4.28x5.24+2.55x4.7+2.55x9.9)+1.4x0.7x(0.7x2.55+0.85x2.55x6)=171.18kn 取171.18kne=0 h=4.4 s=5.4 h0=0.4s+0.2h=3.04 =12.67 =0.803 fa=0.803x2.31x0.24=455kn171

25、.8kn 满足要求7.梁局部受压验算计算跨度l=5.4+0.12=5.52m bxh=250x550mm 设垫块尺寸为370x300x180垫块从两边每边挑出长度为30n1l=76.85kn 满足要求六.楼梯的设计教学楼采用现浇整体式钢筋混凝土楼梯，c20混凝土板式楼梯，采用hrb335钢筋，楼梯开间3.3m，进深5.4m，层高3.3m采用双跑楼梯，踏步尺寸采用150x300，阶数n=3.6/0.15=24。活载标准值q=2.5kn/m2，楼梯布置如下图：1.梯段板计算a.荷载计算：b=（3002+1502）1/2=335.4mm cos=300/335.4=0.894 =26.57板厚h=1

26、20mm（板斜长的1/30） 踏步重： （1x0.3x0.15x25）x1/2x1/0.3=1.875kn/m板重： 1x0.3x25x（0.12/0.894）x1/0.3=3.356kn/m水磨石面层： （0.3+0.15）x1x0.65/0.3=0.975kn/m混合砂浆底板抹灰： 1x0.3x0.015x17/0.894x1/0.3=0.285kn/m恒载标准值： 6.491kn/m活载标准值： 2.5kn/m按活载效应为主的标准值：1.2x6.491+1.4x2.5=11.29kn/m按恒载效应为主的标准值：1.35x6.491+1.4x0.7x2.5=11.21kn/m 取11.29

27、kn/mb.内力计算计算跨度：ln=l0+b=3300+2x200/2=3500跨中弯矩：m=pln2/10=1/10x11.29x3.52=13.83knmh0=20-20=100mmc.配筋计算s=m/1fcbh02=13830000/（9.6x1000x1002）=0.144=1-（1-2a）=0.156min选配10140,as=550mm2,分布钢筋选用83002.平台板验算设平台板厚h=70mm，取1m宽板带计算a.荷载计算板重： 0.07x1x25=1.75kn/m水磨石地面： 1x0.65=0.65kn/m15mm混合砂浆底板抹平: 0.015x1x17=0.26kn/m恒荷载

28、标准值： 2.66kn/m活载标准值： 2.5kn/m按活载效应为主的标准值：1.2x2.66x1.4x2.5=6.69kn/m按恒载效应为主的标准值：1.35x2.66+1.4x0.7x2.5=6.04kn/m 取6.69kn/mb.内力计算l0=ln+h/2=1580+70/2=1.615m m=2.18kn/m h0=70-20=50mms=m/1fcbh02=0.091 =1-（1-2a）=0.095min选配8180,as=279mm2,分布钢筋选用63003.平台梁lt-1计算，设平台梁截面：b=200mm h=350mma.荷载计算p=（3.3/2x6.49+1.58/2x2.6

29、6+1.15）x1.2+2.5x1.4=21.25kn/mm=1/8xpl02=29knm v=1/2pln=1/2x21.25x3.3=35.06knv=1/2pln=35.7kn截面按倒l形计算：bf=b+5hf=200+5x70=550mm h0=350-35=315mm经计算书第一类t形截面，采用hrb335钢筋s= m/1fcbh02=0.07 =1-（1-2a）=0.074min选配214+116，as=509.1mm2斜截面受剪承载力计算，配置箍筋6200mmv=0.7ftbh0+fyv（asv/s）h0=80.08knv=35.7kn 满足要求七.雨棚设计雨棚板尺寸由图中确定为

30、1100x3000mm，端部厚度取80mm，根部厚度取120mm，最小保护层那个厚度s=25mm；雨篷梁宽度取240mm，高度370mm，雨篷梁伸入墙内支承长度为500mm；为防止雨水渗入墙内，在梁顶设置高于板面60mm的凸缘。雨棚整体采用c20混凝土，fc=9.6，纵向受力筋选用hrb335，其余选用hpb2351.雨棚板的正截面承载力计算h0=80-25=55mm 活载标准值q1=0.5kn/m，雨雪荷载q2=0.35kn/m，施工荷载1kn/m，恒载3.3kn/m。内力组合：a.雨雪荷载组合f1=1.2x3.3+1.4x(0.5+0.35)=5.15kn/mm1=1/2fl2=1/2x5

31、.15x1.12=3.12knmb.维修荷载组合f2=1.2x3.3=3.96kn/m p=1.4x1=1.4knm2=1/2gln2+pln=3.94knm按第二种组合计算配筋：s= m/1fcbh02=0.045 =1-（1-2a）=0.1470.2% 满足条件2.雨篷梁的弯矩，剪力，扭矩承载力计算雨篷梁净跨ln=2400mm，由于梁上梁板高度hw=3600mmln，所以不考虑此部分荷载，雨篷梁上墙体高度hw=600+900=1500mmln/3=800mm,只计算800mm墙体均布自重。墙体荷载：g1=2.4x0.8x5.24=10.06kn梁自重：g2=0.24x0.37x25=2.22kngk=12.28kn活载：雨雪荷载：0.3kn/m 施工荷载：1kn/m 雨篷板传来荷载：1.4kn/mqk=2.7kn/mm=pl(b+l/2)=11.4knmv=(g+q)/2xl=8.24knt=ml0/2=14.37knm计