四层砖混结构教学楼课程设计计算书

砌体结构课程设计PAGE1砌体结构课程设设设计目录课程设计任任任务书…………………………33房屋结构承重方方方案…………6房屋静力计算方方方案……………………6荷载统计………………………66墙体的高厚比验验验算……………………7墙体承载力计算算算…………7墙下条形基础设设设计…………………118过梁计算………………………200挑梁计算………………………222抗震计算………………………23平面图、剖面图图图、计算算单元元…………277砌体结构课程设设设计一、设计资料某四层砖混教学学学楼其平平面、剖剖面如图图。图图中梁和和墙体体的截面面尺寸寸自己选选择。墙墙体荷载载情况况如下：：(1)一、二层层层墙体厚370mmm，采用Mul0轻骨料混混凝凝土砌块块，Mb7..5砂浆。三三、四四墙厚240mmm，采用Mul0轻骨料混混凝凝土砌块块，Mb5砂浆。(2)砖墙面粉粉粉刷做法法及总总重量eq\o\ac(○,A)轴线纵纵纵向墙及①、eq\o\ac(○,4)轴横横墙墙均系双双面粉粉刷，总总重5.2244kN／m2；其它eq\o\ac(○,B)轴纵纵墙墙为单面面粉刷刷，总重5．07kN／m2。(3)屋面恒荷荷荷载二毡三油绿豆砂砂砂0..35kNN／m2矿渣混凝土找平平平层20mmm00.4kNN／m2架空板厚25mmmm00.633kkN／m2架空板支墩0.447kN／m2圆孔板自重(含含含灌缝)1.770kN／m2梁自重225kN／m3(4)天沟荷载载载二毡三三三油绿豆豆砂0.33kkN／m2沟内找找找平层00.466kkN／m2沟外边边边粉刷00.066kkN／m2天沟白白白重(折算成m2)00.993kkN／m2沟内积木重00.442kkN／m2(线荷载为2．．．17kN／m)(5)各层楼面面面恒荷载载细石混混混凝土粉粉面层层20mmm222kN／m3圆孔板板板自重11.700kkN／m2大梁自自自重255kkN／m3使用活载屋面00.5kNN／m3楼面22.0kNN／m2风载3320kNN／m2木窗自重00.335kkN／m2走廊栏板重2kNN／m2注：底层构件高高高度H取至室内内地地坪标高(0.000)以下350mmm处。根据地质资料表表表明，地地下水水位标高高为-0.99550m，此处的的地地基承载载力为为150MMPPa。该地区区的的基本风风压值值为W0＝0.555kkN/mm2。二、设计要求1、确定房屋的的的结构承重重方方案；2、确定房屋的的的静力计算算方方案；3、熟练掌握各各各种方案多多层层房屋墙墙体设设计及墙墙、柱柱高厚比比验算算方法；；4、熟悉梁端下下下砌体的局局部部受压承承载力力验算；；5、熟悉过梁、挑挑挑梁的设设计计计算；6、掌握墙体设设设计中的构构造造要求，确确定定构造柱柱和圈圈梁的布布置；；7、熟悉基础结结结构设计；；8、掌握绘制结结结构施工图图。三、设计期限：：：两周四、参考资料1.建筑结构荷荷载载规范（GB55000099-22001）2.砌体结构设设计计规范（GB55000033-22001）3.砌体结构课程设计计算书书书确定房屋的结构构构承重方方案该房屋为某高校校校四层砖砖混结结构教学学楼，采采用纵横横墙承承重方案案。确定房屋静力计计计算方案案房屋、楼盖采用用用钢筋混混凝土土屋盖、钢钢筋筋混凝土土楼盖盖，，所以以本本房屋属属于刚刚性方案案。荷载统计1、屋面恒恒荷荷载:二毡三三三油绿豆豆沙矿渣混凝土找平平平层架空板厚架空板支墩圆孔板自重（含含含灌缝）梁自重天沟荷载二毡三油绿豆沙沙沙沟内找平层沟外边粉刷天沟自重（折算算算成）沟内积木重（线荷载载为为）各层楼面恒荷载载载细石混凝土粉面面面层圆孔板自重大梁自重使用活荷载屋面楼面风载木窗自重走廊栏板重墙体自重标准值值值厚墙体自重（双双双面粉刷刷）厚墙体自重（单单单面粉刷刷）厚墙体自重（双双双面粉刷刷）厚墙体自重（单单单面粉刷刷）由于本地区基本本本风压值值为，且且房屋层层高小小于，房屋屋总总面积小小于，故故可以不不考虑虑风荷载载的影影响。高厚比验算纵墙：取B轴纵墙进进行行高厚比比验算算，一、二二层层墙砂浆浆强度度等级为M7.5，查表4-4得，，三、四四层墙砂砂浆强强度等级级为M5，查表得得，。第一层，，，查查查表4-3得，，考虑虑窗窗洞口影影响，所以以第一层实实际高厚比比。第二层，，，查查查表4-3得，，所以以第第二层实实际高高厚比。第三、四层，，，查表4-3得，，所以以第第三层实实际高高厚比。2、横墙：一二层横横墙墙墙厚，三三四四层横墙墙墙厚厚，墙长，且且墙墙上无洞洞口，故故不必进进行高高厚比验验算。五、墙体承载力力力计算该房屋所在地的的的基本风风压值值为，且房房屋屋层高小小于，房房屋总高高度小小于，由表4-6知，该房房屋屋设计时时可不不考虑风风荷载载的影响响。（一）纵纵墙墙承载力力计算算1、选择计算单单单元对于该房屋A轴轴轴叫B轴不利，故故故可以只只对A轴线的对对应应的纵墙墙进行行承载力力验算算。取计计算单单元，其其受荷荷面积为为：。确定计算截面每层墙的控制截截截面位于于墙顶顶部梁（或或板板）底面面和墙墙底底面面处，在在截面1-1等处既有有轴轴向力N，又有弯弯矩M，按偏心心受受压验算算承载载力，同同时，还还应验算算梁下下砌体的的局部部承载力力，在在截面2-2处所受的的轴轴心压力力最大大。荷载计算将荷载转化成线线线荷载屋面恒荷载女儿墙自重（厚厚厚，高，双面面粉粉刷）天沟荷载二、三、四层楼楼楼面恒荷荷载屋面活荷载二、三、四层楼楼楼面活荷荷载三、四层墙体自自自重、窗窗自重重及圈梁梁自重重一、二层墙体自自自重、窗窗自重重及圈梁梁自重重4、控制截面的的的内力计算算（1）第四层1）第四层截面面面1-1处易求得恒荷载产产产生的支支座反反力，活荷荷载载产生的的支座座反力,屋面荷载载产产生的支支座反反力。由屋屋面面荷载产产生的的轴向力力设计计值应考考虑两两中内力力组合合：由可变荷载效应应应控制的的组合合，，则由永久荷载效应应应控制的的组合合，，则四层采用Mu777.5轻型骨料料混混凝土砌砌块，M5砂浆砌筑筑，查查表2-4，砌体抗抗压压强度设设计值值，一、二二层层采用Mu10轻型骨料料混混凝土砌砌块，M7.5砂浆砌筑筑，查查表2-4，砌体抗抗压压强度设设计值值。屋（楼）面梁端端端设有刚刚性垫垫块，取取，，此时刚刚性性垫块上上表面面处梁端端有效效支承长长度。第四层截面22处(2)第三层1))第三层截截面3-3处易求得楼面恒荷荷荷载产生生的支支座反力力，楼楼面活荷荷载产产生的支支座反反力。轴向向力力为上述述荷载载与本层楼楼盖盖荷载之和和：：，查表得，，则则则，查表得，，则则则第三层截面44处（3）第第二层：1）第二层层截截面5-5处，查表得，，则则则，查表得，第二层截面66处（4）第一层1）第一层截面面面7-7处易求得楼面恒荷荷荷载产生生的支支座反力力，楼楼面活荷荷载产产生的支支座反反力。轴向向力力为上述述荷载载与本层楼楼盖盖荷载之和和：：，查表得，，则则则，查表得，2）第第第层截面8-8处第四层窗间墙承承承载力验验算：：（1)第四层截截面11-1处窗间墙墙承承载力验验算第一组内力：，第二组内力：，对第一组内力，，，，查表得，，由公式得，满足要求。对第二组内力：：：，，，查查表表得，，由由公公式得，满足要求。第四层截面22处窗间墙墙受受压承载载力验验算第一组组组：，第二组：，，，查表得，，满足要求。梁端支撑处（111-1截面）砌砌体体局部受受压承承载力验验算梁端尺寸为的预预预制刚性性垫块块，垫块块面积积：第一组内力，，，按，查表得，对于第二组内力力力，比第第一组组梁端反反力小小，且相等等，这这对局压压受力力更加有有利，因因此，采采用的的刚性垫垫块能能满足局局压承承载力的的要求求。第三层窗间墙承承承载力验验算（1)第第第四层截截面3-3处窗间墙墙承承载力验验算第一组内力：，第二组内力：，对第一组内力，，，，查表得，，由公式得，满足要求。对第二组内力：：：，，，查查表表得，，由由公公式得，满足要求。（2）第第四层截截面4-4处窗间墙墙受受压承载载力验验算第一组组组：，第二组：，，，查表得，，满足要求。（3）梁梁端支撑撑处（3-3截面）砌砌体体局部受受压承承载力验验算梁端尺寸为的预预预制刚性性垫块块，垫块块面积积：第一组内力，，，按，查表得，对于第二组内力力力，比第第一组组梁端反反力小小，且相等等，这这对局压压受力力更加有有利，因因此，采采用的的刚性垫垫块能能满足局局压承承载力的的要求求。7、第二层窗间间间墙承载力力验验算（1）第第第四层截截面5-5处窗间墙墙承承载力验验算第一组内力：，第二组内力：，对第一组内力，，，，查表得，，由公式得，满足要求。对第二组内力：：：，，，查查表表得，，由由公公式得，满足要求。（2）第第四层截截面6-6处窗间墙墙受受压承载载力验验算第一组组组：，第二组：，，，查表得，，满足要求。（3）梁梁端支撑撑处5-5截面）砌砌体体局部受受压承承载力验验算梁端尺寸为的预预预制刚性性垫块块，垫块块面积积：第一组内力，，，按，查表得，对于第二组内力力力，比第第一组组梁端反反力小小，且相等等，这这对局压压受力力更加有有利，因因此，采采用的的刚性垫垫块能能满足局局压承承载力的的要求求。8、第一层窗间间间墙承载力力验验算（1）第四层截截面面1-1处窗间墙墙承承载力验验算第一组内力：，第二组内力：，对第一组内力，，，，查表得，，由公式得，满足要求。对第二组内力：：：，，，查查表表得，，由由公公式得，满足要求。（2）第第四层截截面8-8处窗间墙墙受受压承载载力验验算第一组组组：，第二组：，，，查表得，，满足要求。（3）梁梁端支撑撑处（7-7截面）砌砌体体局部受受压承承载力验验算梁端尺寸为的预预预制刚性性垫块块，垫块块面积积：第一组内力，，，按，查表得，对于第二组内力力力，比第第一组组梁端反反力小小，且相等等，这这对局压压受力力更加有有利，因因此，采采用的的刚性垫垫块能能满足局局压承承载力的的要求求。横墙承载力计算算算以轴线4上的横横横墙为例例，横横墙上承承受由由屋面和和楼面面传来的的均布布荷载，可可取取宽的横墙墙进进行计算算，其其受荷面面积为为。由于该该横横墙为轴轴心受受压构件件，随随着墙体体材料料、墙体体高度度不同，可可只只验算第第三层层的截面4-4、第二层6-6及第一层层截截面8-8的承载力力。荷载计算取一一一个计算算单元元，作用用于横横墙的荷荷载标标准值如如下：：屋面荷载三、四层楼面恒恒恒荷载屋面活荷载三、四层楼面活活活荷载三、四层墙体自自自重二层墙体自重一层墙体自重2.控控控制截面面内力力计算（1）第第第三层截截面4-4处。轴向向力力包括屋屋面荷荷载，第第四层层楼面荷荷载和和第三、四四层层墙体自自重：：（2）第第第二层截截面6-6处。轴向向力力包括上上述荷荷载，第三三层层楼面荷荷载和和第二层层墙体体自重。（3）第第第一层截截面8-8处。轴向向力力包括上上述荷荷载、第二二层层楼面荷荷载和和第一层层墙体体自重。3.横横横墙承载载力验验算（1）第第第三层截截面4-4：，，查表得m，，查表得，，同同同时按公式有，满足要求。（2）第第第二层截截面6-6：，，查表得，，，查查表得，同同时，按公公式式有，满足要求。（3）第三三层截面面8-8：，，查表得，，查查查表得，同同时时，按公式式有有，满足要求。上述验算结果表表表明，该该横墙墙有较大大的安安全储备备，显显然其他他横墙墙的承载载力功功能满足足要求求。六、墙下条形基基基础设计计根据工工工程地质质条件件，墙下下条形形基础埋埋深取取1.8m。取1.0m长条形基基础础为计算算单元元，采用用条形形砖基础础。1.外外外纵墙下下条形形基础按公式式式有，取基基础础宽为700mmm。基础剖剖面面图如图图a所示：2.内内内横墙下下条形形基础按公式式式有，取基基础础宽为700mmm。取基础础剖剖面如图b所示。基基础础砖采用用烧结结页岩砖砖和砂砂浆砌筑筑。a纵墙下条形形基基础b横墙下条形形基基础七、过梁计算1、荷载计算，作作作用在过过梁上上的均布布荷载载设计值值为：：第四层，净跨，2、钢钢钢筋混凝凝土过过梁的计计算.过梁的计算跨度度度所以弯矩为：剪力为为为：受压区高度纵筋面积：，配配配,钢筋为HRB22335。3、过过过梁梁端端支承承处局部部抗压压承载力力验算算查得砌块抗压强强强度设计计值，取取压力图图形完完整系数数过梁的有效支承承承长度：：承压面积：影响面积：由于故取局部受压强强强度提高高系数数=1.2255不考虑上部荷载载载，则局局部压压力为：：局部承压的抗力力力：故过梁支座处砌砌砌体局部部受压压是安全全的。挑梁计算：挑梁的的的截面尺尺寸为为，埋入砌砌体体长度，挑挑出出长度(1)))抗倾覆验验算算：挑梁埋入墙体长长长度，从而而倾倾覆点距距离墙墙边距离离：。倾覆力矩为：抗倾覆覆覆力矩：：上述结果可知：：：>,挑梁抗倾倾覆覆安全。(2)))挑梁下砌砌体体局部受受压验验算:按活载为主的组组组合计算算的小小于上述述值，故故取上述值值取压应力图形完完完整系数数;局部受压压强强度提高高系数数，查表砌砌体体抗压强强度设设计值，局局部部受压面面积，满足要求。挑梁承承承载力计计算挑梁最大弯矩最大剪力。采用C20混混混凝土，HPB22335钢筋按构构造造配置，钢钢筋筋。抗震验算抗震设设设计防烈烈度为为7度，抗震震设设计分组组为1组，Ⅱ度场地土土。1、水平地震作作作用计算：：（1）各层重力力荷荷载代表值值值屋面均布荷载楼面均布荷载各层重力荷载代代代表值，，，，结构总水平地震震震作用标标准值值（3）各层水平平地地震作用和和和地震剪剪力标标准值如如下表表层（kN）（kN）四57713.958049681681三86810.5591577751456二9837.1570285952051一11053.75414