砌体结构课程设计计算书

1、砌体结构课程设计设计计算书班级:姓名:学号:2014.10砌体结构设计原理课程设计任务书一、设计目的与任务1 熟悉砌体结构房屋的结构设计程序和内容，为毕业设计和未来工作打下基础； 2 巩固所学砌体结构房屋设计理论，进一步理解结构布置、荷载传递、承载力计算在工程中的应用；3掌握砌体结构房屋的构造设计；4掌握施工图的画法，学会写计算书。二、设计题目：多层砌体结构房屋设计某多层办公楼，建筑条件图见附图，对其进行结构设计。三、设计内容1、结构平面布置图：墙、柱、主梁、圈梁、过梁、构造柱及板的布置，确定各层墙、柱、梁、板的截面尺寸及材料和强度等级；(过梁按钢筋混凝土过梁标准图集选取)2、确定静力计算方案

2、，荷载及内力计算和内力组合；3、墙柱高厚比验算；4、墙柱的承载力的计算；5、墙柱局部受压承载力的计算；6、墙梁、挑梁、雨蓬的计算；7、地下室墙体的计算；8、绘制各层结构平面布置图（1：100）和圈梁布置及截面图；9、完成结构设计计算书。四、设计资料某四层砖混结构办公楼，各层建筑平面图见后图，地上各层层高均为3.3m。楼板除走廊及卫生间采用现浇钢筋混凝土板外，其余均采用预应力空心板，屋面采用现浇钢筋混凝土，屋面设置高0.9m的女儿墙。地上各层门窗洞口尺寸： （见附图）门 窗 编 号洞 口 尺 寸 备 注 M-11000×2400 M-21500×2700 C-11500

3、15;1800 C-2 1000×1800 室内外高差0.9m，基础顶面距地下室室内地面0.5m，地下室层高3m，门洞高2400mm，窗洞高450mm，窗台高2300（高窗），门窗宽见图。 砌体采用MU10粘土砖，M5混合砂浆砌筑。1、楼面荷载取值每位学生根据自己的学号按表一选择相应的荷载值。表一活载学号恒载2.02.12.22.32.42.52.6 3.11234567 3.2891011121314 3.315161718192021 3.422232425262728 3.529303132333435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自己设计

4、题目的楼面恒载、活载值。2、其它荷载取值（1）屋面：活荷载：110#： 不上人屋面活荷载为05(标准值)； 1120#：不上人屋面活荷载为1.0(标准值)； 21？#：上人屋面活荷载为2.0(标准值)； 恒荷载按屋面做法计算， 屋面工程做法：二毡三油绿豆砂40厚水泥砂浆找平层50mm厚泡沫砼100mm厚现浇砼板15mm厚板底抹灰（2）卫生间：活荷载取2.0； 恒荷载取 （其中n为学号）（3）钢筋混凝土容重，二毡三油绿豆砂0.35 kN/m2, 水泥砂浆20 kN/m3, 泡沫砼5KN/m3 ,抹灰17kN/m3，双面粉刷的240mm厚砖墙5.24kN/m2 ，木窗0.3kN/m2。平顶粉刷：

5、0.4kN/m23、建筑区域地基的承载力较高，地下水位埋深在地表下-8.00m，地下水对一般建筑材料无侵蚀作用，不考虑土的液化。4、气象条件主导风向为西北风，基本风压W。=045kNm2，地面粗糙度为B类。5、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。6、抗震设防烈度：按7度设防，设计地震分组为第一组，建筑场地土类别为类，场地特征周期为0.35S，设计基本地震加速度值为0.10g；7、材料供应及施工能力均能得到保证。五、设计进度安排熟悉题目及资料准备 1天墙体承载力等相关设计计算 2天

6、结构平面布置及构件详图绘制 2天设计成果整理 1天六、主要参考文献1、混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)，中国建筑工业出版社。 2、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)，中国建筑工业出版社。3、砌体结构设计规范(GB 50003-2001)，中国建筑工业出版社。4、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)，中国建筑工业出版社。5、建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)，中国建筑工业出版社。6、建筑结构制图标准(GBT 50105-2001)，中国建筑工业出版社。 地下室平面图1:100 注：各房间的功能均改为储藏。目录1.结构平面布置12.确定房屋的静

7、力计算方案13.高厚比验算13.1.外纵墙高厚比验算13.2内纵墙高厚比验算13.3山墙高厚比验算13.4内横墙高厚比验算24.荷载统计24.1屋面荷载24.2楼面荷载34.3卫生间34.4墙体荷载34.5风荷载35.墙体承载力验算35.1纵墙承载力验算3荷载计算3控制截面的内力计算4窗间墙承载力验算5地下室墙体承载力计算65.2.横墙承载力计算8荷载计算8控制截面内力计算9横墙承载力验算105.3山墙105.3.1荷载计算105.3.2控制截面内力计算115.3.3承载力验算135.3.4地下室墙体承载力计算156.四层会议室顶梁计算156.1荷载计算156.2正截面受弯承载力验算156.3

8、斜截面受剪承载力验算157.三层会议室顶墙梁计算157.1使用阶段157.1.1荷载计算157.1.2墙梁计算简图157.1.3墙梁的托梁正截面承载力计算167.1.4托梁斜截面受剪承载力计算177.1.5墙梁的墙体受剪承载力计算177.1.6托梁支座上部砌体局部受压承载力计算177.2施工阶段177.2.1荷载计算177.2.2托梁正截面受弯承载力计算187.2.3托梁斜截面受剪承载力计算188.过梁设计189.雨棚设计199.1荷载计算199.2倾覆点位置的确定199.3倾覆力矩的计算209.4抗倾覆力矩的计算2010.走廊现浇板的计算2111.卫生间现浇板计算2312.四层/轴线间现浇板

9、计算2413.构造柱边现浇板带2514.预应力空心板的选择2515.构造措施2715.1构造柱2815.2圈梁28说明：本计算书中表示HRB335钢筋，1.结构平面布置墙：外墙370mm，内墙240mm，地下室490mm，采用MU10粘土砖，M5混合砂浆砌筑。梁：三层、四层会议室顶部设梁。假定梁截面为200×500，采用C30混凝土，抗压强度为14.3MPa，钢筋采用HRB335级，强度300MPa。圈梁：在托梁和墙梁顶面和檐口标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁，其他楼层出应在所有纵横墙上每层设置圈梁，截面见图纸。过梁：按钢筋混凝土过梁标准图集陕09G05选取。构造柱：如平面图所示，截面尺

10、寸依据墙厚选择。2. 确定计算方案采用纵横墙承重方案，现浇屋盖、走廊、卫生间双向传力，三层、四层会议室处纵墙承重，其他为横墙承重。最大横墙间距，所以采用刚性方案。3. 验算高厚比允许高厚比3.1外纵墙一层 满足条件。二层满足条件。三层满足条件。四层满足条件。3.2内纵墙一层满足条件。二层满足条件。三层满足条件。四层满足条件。3.3山墙一层满足条件。二三四满足条件。3.4内纵墙一层满足条件。二三四不必验算。综上所述，所有墙体高厚比满足要求。4. 荷载统计4.1屋面荷载三毡四油防水层 0.35kN/m²40mm厚水泥砂浆找平层 0.04×20=0.8kN/m²50mm

11、厚泡沫混凝土 0.05×5=0.25kN/m²100mm厚现浇混凝土板 25×0.1=2.5kN/m²15mm厚板底抹灰 17×0.015=0.255kN/m²屋面永久荷载标准值 4.155kN/m²屋面梁自重标准值 0.2×0.5×25+0.015×2×0.5×17=2.755kN/m²屋面活载标准值 0.5kN/m²（不上人）4.2楼面荷载楼面恒载标准值 3.1kN/m²楼面活载标准值 2.0kN/m²楼面梁自重标准值 2.755k

12、N/m²4.3卫生间恒载标准值 4.1kN/m²活载标准值 2.0kN/m²4.4墙体荷载240mm厚墙体自重（女儿墙） 5.24kN/m²370mm厚墙体自重 7.62kN/m²真空双层玻璃窗自重 0.3kN/m²圈梁自重较小，计算时不计入，均按墙体计算。4.5风荷载该刚性房屋满足以下要求洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3;基本风压值=0.45N/m²<0.6N/m²，且层高小于4m，总高小于18m;房屋自重不小于0.8N/m²。因此不考虑风荷载的影响。5.墙体承载力验算5.1纵墙承载力验算

13、该房屋有内、外纵墙，对于内纵墙，虽然走廊楼面，虽然走廊面荷载使内纵墙上的竖向压力有所增加，但梁板支承处墙体的轴向力偏心距却有所减小，并且纵墙上的洞口宽度较外墙上的小，因此可只在4轴线和7轴线上取一个开间的外纵墙作为计算单元。荷载计算作用于纵墙的荷载标准值如下：屋面板为现浇，且，为双向板。四层顶梁自重及屋面板传给梁上的恒载标准值：传给纵墙的屋面荷载标准值：女儿墙自重：屋面板传给梁上的活载标准值屋面传给纵墙的活载标准值三层及以下为单向板梁上自重及恒载梁上活载每层墙体自重控制截面内力计算力设计值应考虑两种内力组合：第一种组合（由可变荷载效应控制的组合、）第二种组合（由永久荷载效应控制的组合、）每层纵

14、墙取两个控制截面：上部取梁/板下截面-，此处弯矩最大；下部取梁/板顶截面-，此处轴力最大。（1） 四层-梁端无垫块，梁端有效支承长度反力偏心距为简单起见，将板传至墙的荷载偏心按与梁相同考虑，偏于安全。-（2） 三层-（3）二层-（4）一层-窗间墙承载力计算（1）第四层-载面承载力验算kN,mMU10砖, M5混合砂浆,=1.5MPa,=m2m,查得则kN>kN,满足条件（2）第一层-载面承载力验算kN, m,kN>475.24kN,满足条件（3）第四层梁端支承处砌体局部受压承载力验算外墙 mm<mm,mm2取第二组内力kN,kN,kN,取取kN>,满足条件.内墙 ,kN

15、mm<mmmm2,取kN<kN应设刚性垫块,高180mm,mm2mm2,mmmm,查得kN>kN,满足条件.地下室墙体承载力计算（墙体为490mm）kN,°,kN/m3室外地面活载kN/m2（1）荷载计算室外活载换算为当量土层厚度m计算单元宽度内的土侧压力设计值：kN/mkN/m地下墙墙体自重 kN/m2（2）内力分析及组合-kNkN·m,kN-土压力为矩形分布载荷时,kN土压力为三角形分布载荷时,kNkN令，得，kN·m，kN-kN（3）承载力计算计算项目-（kN·m）28.51100.190（kN）475.24552.84618.4

16、4（mm）59.991810（mm）490490490（mm）3500350035000.1220.37007.147.147.140.6690.25410.927（mm2）102900010290001029000（MPa）2.312.312.31（kN）1032603.9914312.17>11.09>12.31>1所以使用MU15粘土砖和M10混合砂浆后，地下室墙体承载力满足条件5.2横墙计算单元取1m，左右半个开间，共3.6m.荷载计算尾面双向板，梯形荷载，为简单起见等效为均布载荷恒kN/m活kN/m等效均布荷载kN/m< kN/m<，按计算安全一、二、三

17、、四层楼面恒载标准值 kN/m一、二、三、四层楼面活载标准值 kN/m每层墙体自重 kN/m地下室墙自重kN/m控制截面内力计算（1）四层- kN/mkN/m- kN/m kN/m（2）三层- kN/mkN/m- kN/m kN/m（3）二层- kN/mkN/m- kN/m kN/m（4）一层- kN/mkN/m- kN/m kN/m（5）地下室- kN/mkN/m- kN/m kN/m横墙荷载力验算（1）二层 ，mm2kN>kN，满足条件（2）一层 ，mm2kN>kN，满足条件（3）地下室 ，m，m，m，kN>kN，满足条件5.3山墙取卫生间所在山墙1m宽度作计算单元，受荷

18、面积mm2载荷计算尾面荷载，现浇为双向板，为简单起见，按单向板计算，且便于安全层面恒载kN/m层面活载kN/m楼面恒载kN/m楼面活载kN/m每层墙体自重kN/m女儿墙自重kN/m地下室墙体自重kN/m控制截面内力计算考虑荷载偏心（1）四层-kN/mkN/mkN/mkN/mmmmmkN·m，mkN·m，m查得kN>kN，满足条件以上各层且越来越大所以偏心不必验算- kN/m kN/m（2）三层-kN/m kN/m- kN/m kN/m（3）二层-kN/m kN/m- kN/m kN/m（4）一层-kN/m kN/m- kN/m kN/m承载力计算一层 查得kN>

19、kN，满足条件5.3.4地下室墙体计算（1）载荷计算kN/mmkN/mkN/m墙体自重 kN/m2（2）内力分析及组合-土压力为矩形分布载荷时土压力为三角形分布载荷时令，得-（3） 承载力验算计算项目-（kN·m）11.7829.400（kN）196.30208.29232.26（mm）60.01141.150（mm）490490490（mm）3500350035000.1220.28807.147.147.140.66870.38510.9272（mm2）490000490000490000（MPa）1.51.51.5（kN）491.49283.05681.492.50>11

20、.36>12.93>1所以地下室墙体承载力满足要求。6.四层会议室顶梁计算6.1荷载计算实际为双向板，梯形荷载，为简单起见按单向板计算，且偏于安全。6.2正截面受弯承载力验算6.3斜截面受剪承载力验算满足条件。7.三层会议室顶墙梁计算7.1使用阶段（1）荷载计算托梁顶荷载设计值为托梁自重，本层楼盖恒载、活载之和墙梁顶荷载设计值为托梁上各层墙自重及墙梁顶面以上各层楼面恒载活载之和（2） 墙梁计算简图（3） 墙梁的托梁正截面受弯承载力计算托梁按钢筋混凝土偏心受拉构件计算所以是大偏心受拉构件。根据，查得令选用，同时作为负弯矩钢筋，重新计算，得选用，跨中截面纵向受力钢筋总配筋率，并且托梁上

21、部钢筋通长布置面积大于下部纵向钢筋的1/3，配置合理。（4） 托梁斜截面受剪承载力计算梁端受剪按钢筋混凝土受弯构件计算所以需要按计算配置箍筋，由得选用双肢箍筋（5） 墙梁的墙体受剪承载力计算安全。（6） 托梁支座上部砌体局部受压承载力计算安全安全。7.2施工阶段（1） 托梁上的荷载（2） 托梁正截面受弯承载力小于使用阶段的计算结果。（3） 托梁斜截面受剪承载力综上所述，托梁按使用阶段的计算结果进行配筋。8. 过梁设计设计依据：按钢筋混凝土过梁图集陕09G05选用。8.1 C-1过梁选择所以应考虑梁、板传至过梁上的荷载梁板荷载计算：第四层:屋面板恒载 屋面板活载 梁传来的荷载三会议室：楼面板恒载

22、， 屋面板活载 梁传来的荷载所以为三级荷载，选用过梁8.2 C-2过梁选择所以应考虑梁、板传至过梁上的荷载板上荷载计算：第四层：一、二、三层所以为耳机和在，选用过梁。8.3 M-1过梁选择所以应考虑梁、板传至过梁上的荷载，荷载计算与C-2相同，按二级荷载选用过梁。8.4 M-2过梁选择所以应考虑梁、板传至过梁上的荷载，荷载计算：考虑雨棚的荷载，所以按二级荷载选择过梁。8.5 地下室门M-1过梁选择所以应考虑梁、板传至过梁上的荷载，按二级荷载选用过梁。8.6 地下室窗C-1过梁选择所以应考虑梁、板传至过梁上的荷载，按二级荷载选用过梁。9. 雨棚设计雨棚位于一层M-2上方，过梁兼做雨篷梁，雨棚板根

23、部厚度板端厚度取9.1荷载计算雨棚板上1米板带荷载恒载标准值：厚水泥砂浆面层 板自重（取平均厚度） 厚板底粉刷 合计 活载标准值： 雨棚板3米，取一个施工检修集中荷载。9.2倾覆点位置的确定因，取9.3倾覆力矩的计算恒载+活载（均布）恒载+集中荷载因此，恒载+均布活载组合（2）的倾覆力矩最不利，所以取。9.4抗倾覆力矩的计算雨棚的抗倾覆力矩由雨篷梁尾端45°扩展角范围内墙体与雨篷梁恒载标准值产生，雨篷梁的自重标准值为：满足要求。选用,分布钢筋用10.走廊现浇板的计算kN/mkN/m轴线间板m，m，计算模型为两邻边固定，两邻边简支，查表得kNm/mkNm/mkNm/m，kNm/mkNmkNmkNmkNmmm2<mm2mm2<mm2选用kNmmm2<mm2较小不用算，轴线间板，对边固定、对边简支，查表得kNm/m kNm/m kNm/mkNm/mkNmkNmkNmkNm由间结果直可不算，全用轴线间板m，m第三跨跨中mm2>mm2选用支座mm2>mm2轴线间板，计算模型为对边固定对边