砌体结构课程设计

1、1基本资料某五层混合结构办公楼，其平面、剖面如图所示。图中梁L-1截面为bc hc =200mm 550mm，梁端伸入墙内240mm 层纵墙厚为370mm2-5层纵墙厚240mm横墙厚均为240mm墙体拟采用双面粉刷并采用MU10实心烧结粘土砖，1层、2层采用M10混合砂浆砌筑；3-5层采用M7.5混合砂浆砌筑，试验算承重墙的承载力。层高3.3m，基础采用砖基础，埋深 1.2m。女儿墙高度600mm施工质量控制等级为B级。办公楼平面图©£菠1直5-JlesiiMBrmrLMlKx<43L, -MUltlx:tiling Bttt&tH办公楼剖面图:;_”? ?

2、 !P j上窄-I1Jb JO|珈1朋用!打»匕空住ii l*mm从仗挥料ijf2荷载计算一 2 2 屋面荷载：屋面恒载标准值为4.005kN/m2，屋面活载标准值为 2kN / m，组合值系数® c =0.7 o 楼面荷载：楼面恒载标准值为3.105kN/m2，楼面活载标准值为 2.2kN / m2，组合值系数© c =0.7 o 墙体及门窗荷载：240mm厚墙体自重为4.56KN /m2, 370mm厚墙体自重为2 27.03KN /m，钢框玻璃窗自重标准值为：0.45kN/m2。 L-1梁自重(含双面抹灰)：225 0.2 0.55 (0.55 2 0.2)

3、 OT =3.08kN/m3确定静力方案采用装配式钢筋混凝土屋盖。最大恒墙间距s =10.8m ：32m，该房屋属刚性房屋，外墙不考虑风载的影响。4两底砌体的局部受压承载力验算(1) 一层验算：(a) 有效支撑长度 a0=10._hc/f =10一 550/1.89 二 170： 240nm,局部受压面积2A = a)b=170 200 = 34000mm ,影响砌体局部抗压强度的计算面积2 A 163200A =(b+2h)h =(200+2T40)x240 = 163200mm2因=4.3>3 故' A34000':=0 o N| =生,q=1.2 3.105 3.6

4、 1.4 2.2 0.7kN /m , N|= 45kN。故局部压力2设计值=N =45kN o(b) 砌体局部受压承载力设计值f =1.89Mpa ,砌体局部抗压强度提高系数、10.35,4.8匚1 =1.68 ： 2.0, 砌体局 部抗压 承载力 为fA=0.71 . 6 81 Ni。故砌体局部承载力满足要求。(2) 二层验算：(a)有效支撑长度 a。=10、.怩/=10：550/1.69 =180.4 ： 240mm ,局部受压面积2A =玄b =180.4 200=36080mm ,影响砌体局部抗压强度的计算面积 心=(b +2h)h =(200 +2x240) x240 =16320

5、0mm2 因 比=I63200 = 4.5>3，故® =0。' A 36080N =45kN。故局部压力设计值=N| =45kN。(b)砌体局部受压承载力设计值f =1.69Mpa ,砌体局部抗压强度提高系数 咐-1 0.35 ,163200/36080-1 =1.65 ： 2.0 -1.65，砌体局部 抗压承 载力为 nY fA M。故砌体局部承载力满足要求。5高厚比验算(1) 一层纵墙高厚比验算a、整片墙高厚比：恒墙间距 s=10.8m 22 4.5m = 9m，H° =1.0H =4.5m， =1一0.4 匹=1 -0.4 1800 =0.8 0.7，叫

6、=1.0。s3600b 200MU10实心烧结粘土砖，M10混合砂浆砌筑订=26，0.05 ： -c =0.057 ： 0.25，l 3600H 4500012.16 八2订=1.0 0.8 26 =20.8 满足要求。h 3701 2满足要求(2) 二层纵墙高厚比验算a、整片墙高厚比：恒墙间距 s = 10.8m 2H =2 4.5m = 9m，H0=1.OH=4.5m， b1800七=1-0.4 s =1 -0.40.8 0.7，叫=1.0。s3600MU10实心烧结粘土砖，M7.5 混合砂浆砌筑： =26，0.05 ： -c = 240 =0.067 ： 0.25，l 3600H 450

7、0018.75订=1.0 0.8 26 =20.8 满足要求。h 2401 2(3) 三至五层纵墙高厚比验算a、整片墙高厚比：恒墙间距 s=10.8m2H=2 3.3m = 6.6m , H。=OH = 3.3m，J2 =1 -0.4 bs =1 - 0.4 1800 =0.8 0.7 s3600，,1.0。MU1C实心烧结粘土砖，M7.5混合砂浆砌筑订=26，0.05 ： ®200 =0.056 : 0.25，l 3600H 4500018.75订=1.0 0.8 26 =20.8 满足要求。h 2401 2(4) 横墙高厚比验算a、 静力方案的确定：纵墙间距s=5.8m ：32m

8、，该房屋属刚性房屋。b、一层横墙高厚比验算：H = 5.1m ： s = 5.8m ： 2H =10.2mH0 =0.4s+0.2H =0.4 汉 5.8 + 0.2 汇 5.1 = 3.34m，卩 2 = 0.8，片=1.0。H 3340013.92 ：叫七订=1.0 0.8 26 =20.8 满足要求。h 2401c、二、三、四、五层横墙高厚比验算H = 3.3m ： s = 5.8m ： 2H =6.6m， H0 = 0.4s、0.2H = 0.4 5.8：； 0.2 3.3 = 2.98m， =1.0，叫=1.0 o住 H 02980-12.42 ：叫I = 26满足要求。h 2401

9、6纵墙内力计算及截面承载力验算(1) 计算单元的确定：如办公楼图所示。(2) 控制截面：底层和二-五层墙厚，砂浆等级不同，需验算底层及二层，三层墙体承载力，顶层承载力。每层墙取墙顶大梁底部，墙底下层大梁底部。两个控制截面。三-五层砌体抗压强度设计值f =1.69M p a 一二层f =1.89M p a 每层墙的计算截面面积5252A =370 1800 = 6.66 10 mm ,急=A3 = A4 = 240 1800 = 4.32 10 mm。(3) 各层墙体内力标准值计算a、计算各层墙自重标准值：女儿墙及顶层梁高范围墙重，女儿墙900mm梁高550mm屋面板，楼面板 120mm Gk

10、=(0.9+0.12 + 0.55)汉36004.56 = 25.77kN。二-五层墙自重G2k 二 G3k 二 G4k 二 G5k =(3.6 3.3-1.8 1.8) 4.56 1.8 1.8 0.45 =40.86kN 底层 墙重 G1k=(3.6 3.85-1.8 1.8) 7.03 1.8 1.8 0.45 = 76.01kNb、计算屋面，楼面，梁支座反力标准值屋面梁恒载标准值传来的支座反力Nl5gk =(4.005 3.6 3.08) 5.8 0.5=50.74kN屋面梁由活荷载标准值传来支座反力为Nl5qk =2 3.6 5.8 0.5 = 20.88kN一 四层楼面梁由恒载标准

11、值传来支座反力Nl1gk = Nl2gk = Nl3gk 二 Nl4gk =(3.105 3.6 3.08) 5.8 0.5 = 41.35kN一 四层楼面梁由活载标准值传来支座反力Nigk = N/ = N/ = “內=2.2 3.6 5.8 0.5 = 22.97kN三五层梁有效支撑长度h,a°3 =a°4 =a°5 =10 普=10=180.4 v 240mm二层楼面梁有效支撑长度a02 =10.=10一 ；50 =170.6 : 240mm一层楼面梁有效支撑长度a01 =10 10. 550f . 1.89= 170.6 ：240mm（4）内力组合1）五层

12、墙截面a、由可变荷载效应控制组合N=1.2(Gk Nl5gk) 1.4Nl5qk =1.2 (25.77 50.74) 1.4 20.88 = 121.04kNNl5 =1.2Nl5gk 1.4Nl5qk =1.2 50.74 1.4 20.88 = 90.12kN240el5 -2-0.4a05 =120 -0.4 180.4 =47.84mm 艮二Nl5ei5Ns90.12 47.84121.04=35.62mmb、由恒载效应控制组合N5 =1.35(Gk Nl5gk) 1.4 0.7Nl5qk =1.35 (25.77 50.74) 1.4 0.7 20.88 = 123.75kNNl5

13、 =1.35Nl5gk 1.4 0.7Nl5qk =1.35 50.74 1.4 0.7 20.88 = 88.96kN240Nl5el5 el50.4a05 =120 -0.4 180.4 =47.84mm C34.39mm205N5 -123.752) 五层墙二-二截面A由可变荷载效应控制组合N5二=1.2G5k N5 1.2 40.86 121.04 =155.47kNb、由恒载效应控制组合N5二二1.35G5k N5 =1.35 40.86 123.75 = 178.9kN3) 四层墙-截面a、由可变荷载效应控制组合N=1.2(Gk G5k Ni5gk NMgk) 1.4(Ni5qk

14、N) "2 (25.77 40.86 50.74 41.35)1.4 (20.88 22.97) =251.85kNNl4 =1.2Nl4gk 1.4Nl4qk =1.2 41.35 1.4 22.97 = 81.78kN240N|4$4e|40.4a04 =120 -0.4 180.4 =47.84mm e4 15.53mm2N4j 251.85b、由恒载效应控制组合N4 =1.35(Gk G5k Nl5gk - Nl4gk) 1.4 0.7(“/”如)=1.35 (25.77 40.86 50.74 41.35)1.4 0.7 (20.8822.97) = 256.98kNNl4

15、 =1.35Nl4gk 1.4 0.7Nl4qk =1.35 41.35 1.4 0.7 22.97 = 78.33kN240Ni4ei478.33x： 47.84 4 A rrtei40.4a°4 =120 -0.4 180.4 = 47.84mm e4 14.58mm2N4256.984) 四层墙二-二截面a、由可变荷载效应控制组合N4=1.2G4k N4-=1.2 40.86 251.85 = 300.88kNb、由恒载效应控制组合N4=1.35G4kN4 - = 1.35 40.86 256.98 = 312.14kN5) 三层墙-一截面a、由可变荷载效应控制组合N3,1.2

16、(Gk Gk(4k N|5gk N|4gk N|3gk)1.4(N|5qk N|4qk N|3qk)二1.2 (25.7740.86 40.86 50.74 41.35 41.35) 1.4 (20.8822.9722.97) = 382.66kNNg 81.7UZ = 10.22mm382.66N|3 =1.2N|3gk 1.4N|3qk =1.2 41.35 1.4 22.97=81.78kN240卄牙心右120-。.4 180.4 =47.84mmn3.b、由恒载效应控制组合N =1.35(Gk ' G5k ' G4k ' Nl5gk ' Nl4gk Nl

17、3gk) 1 -4 0.7(Nl5qk ' Nl4qk ' Nl3qk)=1.35 (25.77 40.86 40.86 50.74 41.35 41.35) 1.4 0.7 (20.88 22.97 22.97) =390.74kNNl3 -1.35Nl3gk 1.4 0.7Nl3qk =1.35 41.35 1.4 0.7 22.97 = 78.33kN240Nl3el378.33 47.84el30.4a03 =120 - 0.4 180.4 = 47.84mm 3 9.59mm13203N3 一 390.746) 三层墙二-二截面a、由可变荷载效应控制组合N3=1.2G

18、3k N3 =1.2 40.86 380.66 = 431.69kNb、由恒载效应控制组合N3-=1.35G3k N3 =1.35 40.86 390.74 = 445.90kN7) 二层墙截面a、由可变荷载效应控制组合N2 T.2(Gk G5k ' G4k ' G3k ' N|5gk ' Nl4gk ' Nl3gk ' Nl2gk) ' 1.4(Nl5qk ' Nl4qk ' Nl3qk ' Nl2qk)=1.2 (25.7740.86 40.86 40.86 50.74 41.35 41.35 41.35) 1

19、.4 (20.8822.9722.9722.97)= 513.47kNNl2 =1.2Nl2gk 1.4Nl2qk =1.2 41.35 1.4 22.97 = 81.78kN240Nl2$281.78汉 51.76 o n>1el20.4a02 =120 -0.4 170.6 =51.76mm e28.24mm202N2 -513.41b、由恒载效应控制组合N=1.35(GkG5kG4kG3kNl5gk 'Nl4gk 'Nl3gk ' Nl2gk).40.7(Nl5qkNl4qk ' Nl3qk 'Nl2qk)=1.35 (25.7740.86

20、40.86 40.86 50.7441.35 41.35 41.35)1.4 0.7 (20.8822.97 22.9722.97) = 559.19kNNl2 -1.35Nl2gk 1.4 0.7Nl2qk -1.35 41.35 1.4 0.7 22.97 = 78.33kNel2 二240 -0.4a02 =120 -0.4 170.6 =51.76mm e = 2Nl2e2N278.33 51.76524.23二 7.73mma、由可变荷载效应控制组合N2_=1.2G2k N =1.2 40.86 513.47 = 562.50kNb、由恒载效应控制组合N2=1.35G2k N2 =1

21、.35 40.86 524.23 = 579.39kN9) 一层墙截面a、有可变荷载效应控制组合N1 "(Gk 4G5k N|5gk 4Nl4gk) 1 .4(Nl5qk 0.85 4Ni4qk)=1.2 (25.77 40.86 4 50.74 41.35 4) 1.4 (20.88 22.97 4) =644.28kNNl1 =1.2Nl1gk 1.4Nl1qk =1.2 41.35 1.4 22.97 = 81.78kN370N|&181.78 116.76el10.4a01 =185 -0.4 170.6 =116.76mm U 14.82mm11201N644.28

22、b、由恒载效应控制组合N1,1.35(Gk 4G5k N l5gk ' 4Nl4gk )1.4 0.7(Nl5qk 0.85 4Nl4qk)=1.35 (25.77 - 40.86 4 50.74 41.35 4)1.4 0.7 (20.8822.97 4)=657.33kNNl1.35Nl1gk 1.4 0.7Nl1qk =1.35 41.35 1.4 0.7 22.97= 78.33kN370Nuel178.33 116.76en0.4a°1 =185 -0.4 170.6 =116.76mm U13.91mm2N仃657.7310) 一层墙二-二截面a、由可变荷载效应控

23、制组合N厂=1.2G1k 汕-=1.2 40.86 644.28 = 393.31kNb、由恒载效应控制组合N=1.35G1k Nr =1.35 40.86 657.73 = 712.89kN(5) 截面承载力验算1) 五层墙 - 截面H3300A=4.32 105mm2，f =1.69MPa，0 =1.1 =13.75mm，3300mmh240a、由可变荷载效应控制组合e 35.62h 一 240= 0.148，查表3-1并用内插法求得=0.475fA =0.475 厂门，5J ,5i =121.04KNb、由恒载效应控制组合e _ 34.39 h 240= 0.143 ,查表并用内插法可求

24、得:=0.475fA =0.475 ：匸 丄 5 1.乙=J .沙乂 X5I =123.75KN。满足要求。2）五层墙二-二截面按轴心受压计算，取可变荷载效应控制与恒荷载效应控制两组组合中的较大轴力进行验算,查表并用内插法求得即-0.776 。fA =0.776：！55II -178.91KN3）四层墙截面52£ & H °3300A=4.32 10 mm，f =1.69MPa，0 =1.113.75mm，H。= 3300mmPh240a、由可变荷载效应控制组合e _ 15.53h 240= 0.065，查表3-1并用内插法求得= 0.616fA=0.616 工5宀

25、，X、：4251.85KNb、由恒载效应控制组合e 14.58 h 240=0.061 ,查表并用内插法可求得：=0.666fA =0.666 ：工 二 5=厶 二沐乂 X4I =256.98KN。满足要求。4）四层墙二-二截面按轴心受压计算，取可变荷载效应控制与恒荷载效应控制两组组合中的较大轴力进行验算,查表并用内插法求得即-0.776 。fA=0.776 工 工5 1. ：一" 0入、-N4II = 312.14KN5）三层墙-截面52R H03300A=4.32 105mm2，f -1.69MPa，0 =1.113.75mm，H 3300mmh240a、由可变荷载效应控制组合e

26、 = 10.22h 240= 0.043，查表3-1并用内插法求得=0.6665fA =0.666，"J =382.66KNb、由恒载效应控制组合e 9.59h 一 240= 0.040,查表并用内插法可求得:=0.6675fA =0.667 工 丄 1 . =1H3i =390.74KN。满足要求。6）三层墙二-二截面按轴心受压计算，取可变荷载效应控制与恒荷载效应控制两组组合中的较大轴力进行验算,查表并用内插法求得=0.776。：fA =0.776 ：八：.1 53II -445.9KN7）二层墙-截面H3300A=4.32 105mm2，f =1.89MFa，0 =1.113.7

27、5mm，3300mm尸 h240a、由可变荷载效应控制组合e 8.24h 240-0.034，查表3-1并用内插法求得即=0.726fA=0.726 工 5心 -：2I =513.47KNb、由恒载效应控制组合e 7.73h 240= 0.032,查表并用内插法可求得fA =0.728 ：工工 5 I." = XX2I =524.23KN。满足要求。8）二层墙.截面 按轴心受压计算，取可变荷载效应控制与恒荷载效应控制两组组合中的较大轴力进行验算,查表并用内插法求得:=0.776。fA =0.776 ：工二5-2II =579.3KN9）一层墙-一截面H4550A=6.66 105mm

28、2，f =1.89MFa，0 = 1.112.30mm , H0 = 4550mmaH h3700a、由可变荷载效应控制组合e = 14.82h 370-0.040，查表3-1并用内插法求得叩=0.703fA =0.703 C®5 1 =八：、心 - 1644.28KNb、由恒载效应控制组合e 13.91h 一 370=0.038 ,查表并用内插法可求得二 0.734fA =0.734 阳二，：.二 .们=657.73KN。满足要求。10) 一层墙二-二截面按轴心受压计算，取可变荷载效应控制与恒荷载效应控制两组组合中的较大轴力进行验算,查表并用内插法求得=0.813。fA =0.813 W5. J -丄二匚 、仆=712.89KN。满足要求。7横墙内力计