学士砌体结构课程设计计算书

砌体结构设计PAGEPAGE24大学砌体结构课程设计系（院）工学院班级2008级01班专业土木工程姓名学号指导教师目录

课程设计任务书……...…………….3房屋结构承重方案……………….…………6墙体高厚比验算………………….…………6荷载计算…………………...6纵墙承载力计算…………….7横墙承载力计算…………...17过梁设计…………...………18墙下条形基础设计……….………………..20抗震设计………….………..22平面图、剖面图、计算单元……………..….28参考资料…………………...32砌体结构课程设计一、设计资料二、设计要求三、设计期限四、参考资料附录：参考课程设计计算书一、确定结构承重方案本次设计采用纵横墙混合承重方案二、确定房屋的静力计算方案最大横墙间距，采用=1\*ROMANI楼盖类体系，因此本房屋属于刚性方案房屋。三、墙体高厚比验算1、外纵墙高厚比验算一层高厚比验算：采用水泥砂浆，查表得因此高厚比满足要求。二、三层高厚比验算：因此高厚比满足规范要求。2、内纵墙高厚比验算可知高厚比符合要求。3、横墙高厚比验算横墙厚度为204mm，墙长s=四、荷载计算1、屋面恒荷载标准值APP改性沥青防水层0.320厚1:2.5水泥砂浆找平层平均150mm厚水泥珍珠岩保温找坡层0.25APP改性沥青隔气层0.0520厚1:2.5水泥砂浆找平层预应力混凝土空心板2.520厚板底粉刷合计：4.49屋面梁自重 2、屋面的活荷载标准值3、楼面恒荷载标准值大理石面层20厚水泥砂浆找平层预应力混凝土空心板2.520厚板底粉刷合计：楼面梁自重4、楼面的活荷载标准值5、墙体自重标准值240mm双面粉刷墙自重铝合金窗该教学楼层高3.3m<4.0m，总高18.8<18m，基本风压，因此可以不考虑风荷载的影响。四、纵墙承载力计算1、选取计算单元D轴线比A轴线墙体更不利。内纵墙的竖向压力有所增加，但支撑处墙体轴向力偏心距有所减小，并且内纵墙上的洞口宽度较外纵墙小。因此可只在D轴线上取一个开间的外纵墙作为计算单元，其受荷面积为。2、确定计算截面对每层墙体一般有下列截面比较危险：本层楼盖底面=1\*ROMANI-=1\*ROMANI截面，窗口的上边缘=2\*ROMANII-=2\*ROMANII截面，窗台边缘=3\*ROMANIII-=3\*ROMANIII截面，以及下层楼盖顶面=4\*ROMANIV-=4\*ROMANIV截面。取=1\*ROMANI-=1\*ROMANI截面和=4\*ROMANIV-=4\*ROMANIV截面为计算截面。3、荷载计算取一个计算单元，作用于纵墙的荷载标准值如下:屋面恒荷载女儿墙自重 屋面活荷载一、二层楼面恒荷载一、二楼楼面活荷载二、三层墙体和门窗自重一层墙体和窗自重4、控制截面的内力计算图1.剖面图墙体采用MU10砖和M5砌筑砂浆砌筑，查表得砌体的抗压强度设计值f=1.5MPa.第三层1-1截面(1)由可变荷载控制的组合(2)由永久荷载控制的组合根据构造要求，采用砖砌体对于跨度大于4.8m的梁，应在支撑处的砌体上设置钢筋混凝土或混凝土垫块。因此在屋面梁和楼面梁两端均设置刚性垫块。取，=5.4第三层2-2截面处第三层3-3界面处查表得=5.775则查表得=5.79则第二层4-4处截面轴向力为上述荷载与本层墙自重之和第一层5-5截面处轴向力为上述荷载与本层楼盖荷载之和查表得=6.76则查表得=6.36第一层6-6截面处轴力为上层荷载与本层墙体之和5、第三层窗间墙承载力计算（1）第三层截面1-1处窗间墙受压承载力验算第一组内力：，查表得=0.309满足设计要求。第二组内力：，查表得=0.310因此也符合规范要求。第三层2-2截面处窗间墙受压承载力验算第一组内力：第二组内力：，查表得满足规范要求。（2）两端支承处1-1截面砌体局部受压承载力验算两端设置尺寸为的预制刚性垫块图2梁下垫块第一组内力：,,查得满足规范要求。对于第二组内力，比第一组梁端反力小，且相等，这对局压受力更加有利，因此，采用的刚性垫块能满足局压承载力的要求。6、第二层窗间墙承载力验算(1)验算过程如表一。表一第二层窗间墙承载力验算项目第一组内力第二组内力截面截面3-34-43-34-4N(kN)244.480300.636251.476314.652e（mm）2702600.11/0.11/y(mm)120/120/0.22/0.22/13.7513.7513.7513.750.5450.7760.5450.776A()0.4320.4320.4320.432(MPa)1.51.51.51.5(kN)351.16502.848353.16502.848结论满足条件满足条件（2）梁端支承处截面3-3砌体局部受压承载力验算梁端设置尺寸为的预制刚性垫块第一组内力：，，，，按时，查表得对于第二组内力，，，。因此与上组相比相等，而梁端反力较小，对局部受压有利，因此采用以上垫块也满足局部受压承载力要求。7、一层窗间墙承载力验算验算过程如表二。表二一层窗间墙承载力验算项目第一组内力第二组内力截面截面5-56-65-56-6N(kN)384.512449.689397.232470.556e（mm）1601500.067/0.063/y(mm)120/120/0.133/0.125/16.87516.87516.87516.8750.5590.5930.5670.593()0.4320.4320.4320.432(MPa)1.51.51.51.5(kN)362.232384.264367.092384.264结论不满足条件不满足条件因此在第一层加设壁柱。壁柱尺寸如图2。图3窗间墙(1)整片墙体的高厚比验算因此，高厚比满足规范要求。（2）壁柱间墙的高厚比验算因此高厚比符合规范要求。(3)一层窗间墙受压承载力验算表三一层窗间墙承载力验算项目第一组内力第二组内力截面截面5-56-65-56-6N(kN)384.512449.689397.232470.556e（mm）1601500.04/0.04/y(mm)302/302/0.05/0.05/11.2811.2811.2811.280.7520.8380.7520.838A()0.5780.5780.5780.578(MPa)1.51.51.51.5(kN)651.984726.546651.984726.546结论满足条件满足条件(4)梁端支承处5-5截面砌体局部受压承载力验算根据构造要求在梁端设置尺寸为的预制刚性垫块，取第一组内力进行验算。图4壁柱处垫块，，，，按查表得=0.87壁柱内设垫块时，其局部承载力偏低，只取壁柱面积满足局部承载力要求。五、横墙承载力计算取=2\*GB3②轴线上1m宽的墙体作为计算单元，其受荷面积为。由于横墙是轴心受压构件，且墙体材料、墙厚均相同，因此可只验算基础顶面6-6截面处的承载力。1、荷载计算屋面恒荷载屋面活荷载一、二层楼面恒荷载一、二层楼面活荷载二、三层墙体自重一层墙体自重2、控制截面处的内力计算e/h=0,查表得=0.698上述验算表明，横墙承载力符合设计规范要求，且有较大安全储备。六、过梁设计,考虑梁板传来的荷载，假设过梁的截面尺寸为，采用混凝土，。HRB335级钢筋，，。，过梁上的荷载包括墙体自重和楼板传来的荷载两部分。图5窗过梁1、荷载计算梁自重设计值（包括过梁三个表面的抹灰20mm厚自重）墙体自重设计值楼盖板传来的荷载设计值2、正截面受弯承载力计算查表得，，，取。选用410，。3、斜截面受剪承载力计算因此可以仅按构造设置箍筋，配置Φ6@250箍筋。图6过梁配筋图4、过梁梁端支承处局部抗压承载力验算查得砌块抗压强度设计值，取压力图形完整系数过梁的有效支承长度：承压面积：影响面积：由于故取局部受压强度提高系数=1.25不考虑上部荷载，则局部压力为：局部承压的抗力：故过梁支座处砌体局部受压符合规范要求。七、基础设计地基承载力计算时上部结构的荷载效应采用标准组合。取D轴上窗间墙为计算单元。取d=0.78m，地下水位为-1.2m。1、纵墙墙下条形基础设计，不需要进行地基承载力特征值的宽度修正。采用MU10的砖砌块和M5的砌筑砂浆砌筑。查表得，可采用“二一间隔收”砌法。，因此可不进行墙边缘和变阶处的受剪承载力验算。2、内横墙下条形基础设计在=2\*GB3②轴线上取长度为1m的墙体作为计算单元,不需要进行地基承载力特征值的宽度修正。采用MU10的砖砌块和M5的砌筑砂浆砌筑。查表得，可采用“二一间隔收”砌法。因此可不进行墙边缘和变阶处的受剪承载力验算。因此此墙下条形基础符合规范要求。为方便施工将纵墙跟横墙墙下条形基础设计成同一尺寸，均符合承载力要求，基础尺寸如图7。图7纵横墙下条形基础八、抗震设计1、建筑总重力荷载代表值G的确定集中在各楼层标高处的各质点重力荷载代表值包括楼面或屋面的自重标准值，50%的楼面或屋面活荷载，上下各半层墙体的标准值之和。（1）二、三层横墙重：A、D轴线纵墙上半墙自重：A、D轴线纵墙下半墙自重：B、C轴线内纵墙上半墙自重：B、C轴线内纵墙下半墙自重：一层横墙自重：A、D轴线纵墙上半墙自重：B、C轴线内纵墙上半墙自重：（2）各层重力荷载代表值确定（3）2、水平地震力计算抗震设防烈度为7度，查表得。设计地震分组为第一组，=2\*ROMANII类场地，。表四水平地震力作用下层间剪力计算层号3422810.6547158455.53455.53256897.3541814403.91859.44159194.0523972231.561091∑160361129441091图9水平地震力下计算简图3、横墙截面抗震承载力验算位于=2\*GB3②轴线上的横墙为最不利墙段，进行抗震承载力验算。一层全部横向抗侧力墙截面面积：轴线=2\*GB3②横墙截面面积：楼层总面积：轴线=2\*GB3②横墙的重力荷载从属面积：轴线=2\*GB3②横墙所承担的水平地震力：轴线=2\*GB3②横墙每米长度上所承担的竖向荷载：轴线=2\*GB3②横墙截面的平均压应力：采用M5级砂浆，，查表得满足抗震规范要求。4、纵墙截面抗震承载力验算外纵墙的窗间墙为不利墙段，取A轴线的墙段进行抗震承载力验算。地震力按刚性楼盖时的情况分配，各轴线的刚度比近似的用其墙面面积比代替。验算一层截面抗震承载力。不利墙段的地震剪力分配：（1）尽端墙段：（2）中间墙段：由于，应同时考虑弯曲和剪切变形，取。计算结果列于表五。表五墙段剪力计算类别h(m)b(m)个数尽端墙段1.81.0228.7296.1770.06711.65中间墙段1.81.881.5983.5010.19634.09采用M5级砂浆，墙段1仅承受墙体自重：查表得满足抗震规范要求。轴线=2\*GB3②=4\*GB3④=