大学砌体结构课程设计----多层混合结构房屋设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上*大学建筑工程专业砌体结构课程设计目 录一、 设计任务书 （2）1. 设计题目 （2）2. 设计内容 （2）3. 设计资料 （2）二、 设计计算书 （4）1. 结构平面布置 （4）2. 确定计算方案 （4）3. 荷载计算 （6）4. 结构计算 （7）5. 梁下局压验算 （13）6. 圈梁布置及构造措施 （14）7. 跳梁雨棚计算 （14）8. 墙下条形基础计算 （16）9. 参考资料 （18）砌体结构课程设计任务书一、 设计题目：多层混合结构房屋设计某多层住宅，建筑条件图见附图，对其进行结构设计。二、 设计内容1、结构平面布置图：柱、主梁、圈梁、构造柱及板的布置2、墙

2、体的承载力的计算3、墙体局部受压承载力的计算4、挑梁、雨蓬的计算5、墙下条形基础的设计6、绘制各层结构平面布置图（1：200）三、 设计资料1、题号 第n题（见表一，表中有42道题目，每班学生根据学号选择相应的题号。）2、荷载（1）、屋面活荷载取0.7,恒荷载取5.0（2）、卫生间活荷载取2.0,恒荷载取8.0（3）、钢筋混凝土容重（4）、平顶粉刷：3、地质条件 本工程建设场地地质条件较好，持力层为粘土层，持力层厚度4.0米，上部杂填土厚度1.2米,持力层下无软弱下卧层。粘土层地耐力特征值为200kpa。4、材料（1）、混凝土：C20或C25（2）、砖采用页岩砖，砂浆采用混合砂浆或水泥砂浆，强

3、度等级根据计算选定。表一题号恒载活载2.02.12.22.32.42.52.6 3.01234567 3.1891011121314 3.215161718192021 3.322232425262728 3.429303132333435 3.536373839404142注：恒载、活载指的是楼面恒载、活载标准值，单位为，要求同学按学号选择每题的楼面恒载、活载值。砌体结构设计计算书一、结构平面布置本结构选用纵、横墙混合承重体系。该体系兼有横墙承重体系、纵墙承重体系两种承重体系的特点，能适应房屋平面布置的多种变化，更好地满足建筑功能上的要求。结构平面布置图见图纸。图中，梁L-1为250mm&#

4、215;600mm，伸入墙内240mm，墙厚240mm。一层采用Mu20烧结页岩砖，M10混合砂浆；二至六层采用Mu15砖，M7.5混合砂浆，窗高为1500 mm，混凝土质量控制等级为B级二、确定计算方案1、确定房屋的静力计算方案由建筑图可知，最大横墙间距s=3.6×3=10.8m，屋盖、楼盖类别属于第1类，查表s<32m，L=32.64m>h/2，因此本房屋属于刚性方案房屋。计算简图如图一所示：图一 计算简图2、墙体高厚比验算： (1)外纵墙的高厚比验算一层外纵墙： 基础标高-0.6m，故底层高度取H=3.3+0.6=3.9ms=10.8m,可知s >2H由表查得

5、计算高度H0=1.0H=3.9m 查表，M10砂浆，=26 1 =1.2, 2=1-0.4bss= 1-0.4×4.5/10.8=0.83>0.7=1.2×0.83×26=25.9 满足要求二层以上纵墙：H=3.3m 横墙间距S=7.2m 满足s=10.8m,可知s >2H=6.6 查表，1.0H=3.3m<=0.83×1.2×26=27.14满足要求(2)内纵墙的高厚比验算H0的计算同外纵墙一层纵墙：2=1-0.4 bss =1-0.4×2.0/10.8=0.93>0.7=0.93×1.2×

6、;26=29 满足要求二层以上纵墙：2=1-0.4 bss =1-0.4×2.0/10.8=0.93>0.7<=0.93×1.2×26=29 满足要求(3)、承重墙高厚比验算一层横墙：s=6.0m 故HS2H=7.9m 0.4S+0.2H=3.18m无门窗洞口，=1.0 所以：<=1.2×1.0×26=31.2 满足要求二层以上横墙0.4S+0.2H=0.4×5.2+0.2×3.3=3.06m<=1.2×1.0×26=31.2 满足要求三、荷载计算根据设计要求，荷载资料如下：1、屋

7、面恒荷载：5.0KN/+平顶粉刷0.4 KN/=5.4 KN/屋面活荷载：0.7KN/2、楼面恒荷载：3.1KN/+平顶粉刷0.4 KN/=3.5 KN/ 楼面活荷载：2.1KN/。3、卫生间活荷载：2.0KN/卫生间恒荷载：8.0KN/。5、钢筋混凝土容重=25KN/6、墙体自重标准值 240mm厚墙体自重5.24KN/(按墙面计) 铝合金玻璃窗自重0.25KN/(按墙面计)7、衡阳地区的基本风压0.35KN，且房屋层高小于4m，房屋总高小 于38米，所以该设计不考虑风荷载的影响。四、结构计算（一）纵墙内力计算和截面承载力计算1、选取计算单元 该房屋有内外纵墙，楼梯楼面传来的荷载，虽使内纵墙

8、上的竖向力有些增加，但板支撑处墙体轴向力的偏心距却有所减小，但内纵墙上的洞口宽度较外纵墙上的小，即是内纵墙的洞口面积较小，不起控制作用，因而不必计算，只在E轴取一个开间的外纵墙为计算单元，计算单元简图如下：2、控制截面砖采用烧结页岩砖，1层采用MU20，砂浆采用M15混合砂浆，2至5 层砖采用MU20，M10混合砂浆，1与2至5层采用不同强度等级的材料，需验算底层及二层墙体承载力，首层墙体强度3.22MPa，其他层墙体强度2.67MPa，每层取两个控制截面-、- 每层墙的计算截面面积为240×1800=mm23、各层墙体内力标准值 L1自重：0.25×0.6×25

9、=3.75 KNm女儿墙及顶层梁高范围内墙重：女儿墙采用240mm厚烧结页岩砖双面粉刷（5.24 KN/），高度为300+120（板厚）=420mm,梁高为600mm.女儿墙重Gk=042×3.6×5.24+3.6×3.75=21.42KN2至5层墙重G2k=G6k（3.6×3.31.5×1.8）×5.24+1.5×1.8×0.25=48.8KN1层墙重(大梁以下部分) G1k=（3.6×3.91.8×1.5）×5.24+1.8×1.5×0.25=60.1G2kKN

10、屋面梁支座反力：由恒荷载传来 Nl6gk=1/2×5.4×3.69×6.0+1/2×6.0×3.75=69.57KN由活荷载传来 Nl6qk=1/2×2.0×3.6×6.0=7.56KN有效支承长度 a06 = 10×=170.3 mm240mm所以取a06=170.3mm 楼面梁支座反力：由恒荷载传来=1/2×3.5×3.6×6.0+1/2×3.75×6.0=37.36KN由活荷载传来=1/2×2.1×3.6×6=22.68

11、KN2至5层楼面梁有效支承长度=170.3mm1层楼面梁有效支承长度= 10× =150mm所以取a01=150mm4、内力组合（1）第2层墙体截面第一种组合（ ）N2l=1.2(Gk+4×G2k+Nl6gk+4×Nl2gk)+1.4(Nl6gk+4×0.85×Nl2qk)=1.2×(21.42+4×48.8+69.57+4×49.05)+1.4×(7.56+4×22.68)=716.46 KNNl2=1.2×49.05+1.4×22.68=90.60KN=240÷

12、2-0.4a02=120-0.4×170.3=51.88mm= Nl2el2/N2=6.56第二种组合（ =0.7 ）1.35(Gk+4×G2k+Nl6gk+4×Nlgk)+1.4×0.7×(Nl6gk+4×0.85×Nlqk) =747.58KNNl2=1.35Nlgk+1.4×0.7Nlqk =66.98 KN= Nl2el2/N2=6.14mm （2） 第2层墙体-截面 第一种组合 N2=1.2G2K+N2=1.2×48.8+716.46=775.02KN第二种组合 N2=1.35G2K+N2=1.

13、35×48.8+747.5=813.3KN 所以，取N=813.3KN（3）第1层墙体截面 第一种组合 NL= 1.2(Gk+5×G2k+Nl6gk+5×Nl2gk)+1.4(Nl6gk+5×0.85×Nl2qk)=1.2×(21.42+5×48.8+69.57+5×49.05)+1.4×(7.56+5×0.85× 2.68)=841.87KN NL1=1.2×49.05+1.4×22.68=90.6KN=1200.4×150=60mm e=NL1eL1/

14、N1=60×90.7/733.9=7.4mm第二种组合NL=1.35(Gk+5×G2k+Nl6gk+5×Nlgk)+1.4×0.7×(Nl6gk+5×0.85×Nlqk) =885.2KNNL1=1.35Nlgk+1.4×0.7Nlqk =88.4 KNe=NL1eL1/N1=88.4×90.6/885.28=9.05mm（4） 第1层墙体-截面 第一种组合N1=1.2G1K+N1=1.2×60.1+841.8=913.8KN 第二种组合 N1=1.35G1K+N1=1.35×60.1

15、+885.2=966.3KN 所以，取N=966.3KN5、截面承载力验算（1）2层墙体截面（A= f=2.67MPa H0=3300mm） 第一种组合=1.0×3300/240=13.75e/h=6.56/240=0.0273 查表得=0.75Af=0.75××2.67=865.08KN=747.5KN 满足要求第二种组合=1.0×3300/240=13.75e/h=6.14/240=0.026 查表得=0.72 Af=0.72××2.67=830.5KN747.5KN 满足要求（2）2层墙体-截面（e=0）=13.5 查表得=0.

16、790Af=0.790××2.67=911.21KN813.4KN 满足要求 （3）1层墙体截面（A= f=3.22MPa H0=3900mm）第一种组合 =1.0×3900/240=16.25 e/h=7.4/240=0.0308 查表得=0.65Af=0.65××3.22=904.2KN841.8KN 满足要求第二种组合 e/h=9.05/240=0.038 =1.0×3900/240=16.25查表得=0.67Af=0.67××3.22=932.0KN885.2KN 满足要求（4） 1层墙体-截面（e=0）=

17、16.25查表得=0.70Af=0.70××3.22=973.7KN=966.3KN 满足要求（5) 卫生间纵墙,楼梯间纵墙经验算满足要求（二）、横墙内力计算及截面承载力验算取1m宽墙体作为计算单元，沿纵向取3600mm为受荷宽度，计算截面面积=0.24×1=0.24m2,由于房屋开间，荷载均相同，因此近似按轴压验算，简图如下：（1）楼梯间横墙内力计算及承载力验算第2层墙体-截面第一种组合:N2=1.2(1×3.3×5.24×4+1×3.6×5.4+1×3.6×3×3.5)+1.4(1

18、×3.6×2+1×3.2×0.85×3×2.1)=188.8KN第二种组合N2=1.35×156.3+ 1.4×0.7×32.9=196.6KN所以取N=196.6KNe=0 ,=1×3060/240=12.75 查表得=0.8Af=0.8×240×2.67=512.64KN>196.6KN 满足要求第1层墙体-截面(考虑2至5层楼面活荷载折减系数0.85)第一种组合:N1=1.2(1×3.3×5.24×4+1×3.9×

19、5.24+1×3.6×5.4+1×3.6×4×3.5)+1.4(1×3.6×2+1×3.6×0.85×4×2.2)=237.3KN第二种组合:N1=1.35×159.4+0.98×32.9=247.4KN所以取N=247.3KN=1.0×3900 /240=13.25 查表得=0.79 Af=0.79×240×3.22=610KN>254.63KN 满足要求（2）卫生间横墙内力计算及承载力验算卫生间采用现浇楼板，h=100mm，力

20、按单向板传递。经验算满足要求.五、梁下局压验算依据端部局压承载力要求：1、顶层局部受压验算：有效支撑长度：a0=170.3mm=170.3×250=42575=240×(250+2×240)=A=A0/Al=4.123，取=0 =0.71.712.0所以0.7×1.4×2.67×42575=111.4KN顶层N=69.57×1.2+7.56×1.4=94.6KN<111.4KN 满足要求 1、底层局部受压验算：有效支撑长度：a0=150mm=150×250=37500=240×(250+2

21、×240)=A=A0/Al=4.6723，取=0 =0.71.762.0所以0.7×1.4×3.22×37500=118.3KN底层N=49.05×1.2+22.68×1.4=90.6KN<118.3KN 满足要求六、圈梁布置及构造措施为了满足建筑的整体稳定性，故应设置檐口圈梁以及地圈梁。圈梁的设置： 由于本建筑多层住宅建筑，故应在所有纵横墙上嗝层设置圈梁一道。圈梁设置时还应符合现行的国家标准建筑地基基础设计规范（GB50007）的有关规定. 七、挑梁、雨蓬的计算 (一)、挑梁的设计：挑梁根部尺寸取250mm×350m

22、m，挑出段尺寸取1800mm ，埋入段取2500mm ，雨蓬板厚100mm，挑梁檐口有240mm厚， 500mm高砖墙，横墙240mm,外隔墙240mm,高度均为3300mm。 砖墙自重集中力：F=1/2×0.5×3.6×5.24=4.7KN 隔墙均布荷载：q1 =5.24×0.5×0.5=1.31KN/m 内横墙均布荷载：q2=5.24×3.3=17.29KN/m 挑梁自重：埋入段=0.25×0.35×25=2.19KN/m，挑出段=0.25×0.35×25=2.19KN/m 100mm厚雨蓬

23、板荷载：q3 =25×0.1×3.45=8.63KN/m 楼面恒荷载：3.5 KN/m2楼面活荷载：2.1 KN/m2 计算简图如图4所示：1 、计算倾覆点 =2.5m>2.2=2.2×0.35=0.77m =0.3×0.35=0.105m0.13=0.234m2 、倾覆力矩：MOV=1.2×4.7×(1.8+0.105)+0.51.2×(1.31+2.19+8.63)+1.4×2.1×3.45×(1.8+0.105) =34.27KNm 抗倾覆力矩： MR=0.8×0.5

24、15;1.2×(2.19+17.29+3.5×3.45)+2.1×1.4×3.45×(2.5-0.105) 2=100.15KNm MOV< MR 满足抗倾覆验算3、 挑梁下砌体局部受压承载力计算 Nl=2R=21.2×4.7+1.2×(2.19+1.31+8.63)+1.4×2.1×3.45×(1.8+0.105) =105.38KN fAl=0.7×1.5×1.2×2.67×250×350=294.37 KNNl<fAl 满足挑梁下砌体局部受压验算 4 、配筋 挑梁上部配筋220+122，下部配筋214，箍筋8100（二）、雨篷的设计