砌體結(jié)構(gòu)課程設計設計計算書班級:姓名:學號:2014.10砌體結(jié)構(gòu)設計原理課程設計任務書一、設計目的與任務1 熟悉砌體結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)設計程序和內(nèi)容，為畢業(yè)設計和未來工作打下基礎； 2 鞏固所學砌體結(jié)構(gòu)房屋設計理論，進一步理解結(jié)構(gòu)布置、荷載傳遞、承載力計算在工程中的應用；3掌握砌體結(jié)構(gòu)房屋的構(gòu)造設計；4掌握施工圖的畫法，學會寫計算書。二、設計題目：多層砌體結(jié)構(gòu)房屋設計某多層辦公樓，建筑條件圖見附圖，對其進行結(jié)構(gòu)設計。三、設計內(nèi)容1、結(jié)構(gòu)平面布置圖：墻、柱、主梁、圈梁、過梁、構(gòu)造柱及板的布置，確定各層墻、柱、梁、板的截面尺寸及材料和強度等級；(過梁按鋼筋混凝土過梁標準圖集選取)2、確定靜力計算方案，荷載及內(nèi)力計算和內(nèi)力組合；3、墻柱高厚比驗算；4、墻柱的承載力的計算；5、墻柱局部受壓承載力的計算；6、墻梁、挑梁、雨蓬的計算；7、地下室墻體的計算；8、繪制各層結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：100）和圈梁布置及截面圖；9、完成結(jié)構(gòu)設計計算書。四、設計資料某四層磚混結(jié)構(gòu)辦公樓，各層建筑平面圖見后圖，地上各層層高均為3.3m。樓板除走廊及衛(wèi)生間采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板外，其余均采用預應力空心板，屋面采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，屋面設置高0.9m的女兒墻。地上各層門窗洞口尺寸： （見附圖）門 窗 編 號洞 口 尺 寸 備 注 M-110002400 M-215002700 C-115001800 C-2 10001800 室內(nèi)外高差0.9m，基礎頂面距地下室室內(nèi)地面0.5m，地下室層高3m，門洞高2400mm，窗洞高450mm，窗臺高2300（高窗），門窗寬見圖。 砌體采用MU10粘土磚，M5混合砂漿砌筑。1、樓面荷載取值每位學生根據(jù)自己的學號按表一選擇相應的荷載值。表一活載學號恒載2.02.12.22.32.42.52.6 3.11234567 3.2891011121314 3.315161718192021 3.422232425262728 3.529303132333435注：恒載、活載指的是樓面恒載、活載標準值，單位為，要求同學按學號選擇自己設計題目的樓面恒載、活載值。2、其它荷載取值（1）屋面：活荷載：110#： 不上人屋面活荷載為05(標準值)； 1120#：不上人屋面活荷載為1.0(標準值)； 21？#：上人屋面活荷載為2.0(標準值)； 恒荷載按屋面做法計算， 屋面工程做法：二氈三油綠豆砂40厚水泥砂漿找平層50mm厚泡沫砼100mm厚現(xiàn)澆砼板15mm厚板底抹灰（2）衛(wèi)生間：活荷載取2.0； 恒荷載取 （其中n為學號）（3）鋼筋混凝土容重，二氈三油綠豆砂0.35 kN/m2, 水泥砂漿20 kN/m3, 泡沫砼5KN/m3 ,抹灰17kN/m3，雙面粉刷的240mm厚磚墻5.24kN/m2 ，木窗0.3kN/m2。平頂粉刷： 0.4kN/m23、建筑區(qū)域地基的承載力較高，地下水位埋深在地表下-8.00m，地下水對一般建筑材料無侵蝕作用，不考慮土的液化。4、氣象條件主導風向為西北風，基本風壓W。=045kNm2，地面粗糙度為B類。5、地質(zhì)條件本工程建設場地地質(zhì)條件較好，持力層為粘土層，持力層厚度4.0米，上部雜填土厚度1.2米,持力層下無軟弱下臥層。粘土層地耐力特征值為200kpa。6、抗震設防烈度：按7度設防，設計地震分組為第一組，建筑場地土類別為類，場地特征周期為0.35S，設計基本地震加速度值為0.10g；7、材料供應及施工能力均能得到保證。五、設計進度安排熟悉題目及資料準備 1天墻體承載力等相關(guān)設計計算 2天結(jié)構(gòu)平面布置及構(gòu)件詳圖繪制 2天設計成果整理 1天六、主要參考文獻1、混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范(GB 50010-2002)，中國建筑工業(yè)出版社。 2、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)，中國建筑工業(yè)出版社。3、砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范(GB 50003-2001)，中國建筑工業(yè)出版社。4、建筑地基基礎設計規(guī)范(GB 50007-2002)，中國建筑工業(yè)出版社。5、建筑抗震設計規(guī)范(GB 50011-2001)，中國建筑工業(yè)出版社。6、建筑結(jié)構(gòu)制圖標準(GBT 50105-2001)，中國建筑工業(yè)出版社。 地下室平面圖1:100 注：各房間的功能均改為儲藏。目錄1.結(jié)構(gòu)平面布置12.確定房屋的靜力計算方案13.高厚比驗算13.1.外縱墻高厚比驗算13.2內(nèi)縱墻高厚比驗算13.3山墻高厚比驗算13.4內(nèi)橫墻高厚比驗算24.荷載統(tǒng)計24.1屋面荷載24.2樓面荷載34.3衛(wèi)生間34.4墻體荷載34.5風荷載35.墻體承載力驗算35.1縱墻承載力驗算35.1.1荷載計算35.1.2控制截面的內(nèi)力計算45.1.3窗間墻承載力驗算55.1.4地下室墻體承載力計算65.2.橫墻承載力計算85.2.1荷載計算85.2.2控制截面內(nèi)力計算95.2.3橫墻承載力驗算105.3山墻105.3.1荷載計算105.3.2控制截面內(nèi)力計算115.3.3承載力驗算135.3.4地下室墻體承載力計算156.四層會議室頂梁計算156.1荷載計算156.2正截面受彎承載力驗算156.3斜截面受剪承載力驗算157.三層會議室頂墻梁計算157.1使用階段157.1.1荷載計算157.1.2墻梁計算簡圖157.1.3墻梁的托梁正截面承載力計算167.1.4托梁斜截面受剪承載力計算177.1.5墻梁的墻體受剪承載力計算177.1.6托梁支座上部砌體局部受壓承載力計算177.2施工階段177.2.1荷載計算177.2.2托梁正截面受彎承載力計算187.2.3托梁斜截面受剪承載力計算188.過梁設計189.雨棚設計199.1荷載計算199.2傾覆點位置的確定199.3傾覆力矩的計算209.4抗傾覆力矩的計算2010.走廊現(xiàn)澆板的計算2111.衛(wèi)生間現(xiàn)澆板計算2312.四層/軸線間現(xiàn)澆板計算2413.構(gòu)造柱邊現(xiàn)澆板帶2514.預應力空心板的選擇2515.構(gòu)造措施2715.1構(gòu)造柱2815.2圈梁28說明：本計算書中表示HRB335鋼筋，1.結(jié)構(gòu)平面布置墻：外墻370mm，內(nèi)墻240mm，地下室490mm，采用MU10粘土磚，M5混合砂漿砌筑。梁：三層、四層會議室頂部設梁。假定梁截面為200500，采用C30混凝土，抗壓強度為14.3MPa，鋼筋采用HRB335級，強度300MPa。圈梁：在托梁和墻梁頂面和檐口標高處設置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁，其他樓層出應在所有縱橫墻上每層設置圈梁，截面見圖紙。過梁：按鋼筋混凝土過梁標準圖集陜09G05選取。構(gòu)造柱：如平面圖所示，截面尺寸依據(jù)墻厚選擇。2. 確定計算方案采用縱橫墻承重方案，現(xiàn)澆屋蓋、走廊、衛(wèi)生間雙向傳力，三層、四層會議室處縱墻承重，其他為橫墻承重。最大橫墻間距，所以采用剛性方案。3. 驗算高厚比允許高厚比3.1外縱墻一層 滿足條件。二層滿足條件。三層滿足條件。四層滿足條件。3.2內(nèi)縱墻一層滿足條件。二層滿足條件。三層滿足條件。四層滿足條件。3.3山墻一層滿足條件。二三四滿足條件。3.4內(nèi)縱墻一層滿足條件。二三四不必驗算。綜上所述，所有墻體高厚比滿足要求。4. 荷載統(tǒng)計4.1屋面荷載三氈四油防水層 0.35kN/m40mm厚水泥砂漿找平層 0.0420=0.8kN/m50mm厚泡沫混凝土 0.055=0.25kN/m100mm厚現(xiàn)澆混凝土板 250.1=2.5kN/m15mm厚板底抹灰 170.015=0.255kN/m屋面永久荷載標準值 4.155kN/m屋面梁自重標準值 0.20.525+0.01520.517=2.755kN/m屋面活載標準值 0.5kN/m（不上人）4.2樓面荷載樓面恒載標準值 3.1kN/m樓面活載標準值 2.0kN/m樓面梁自重標準值 2.755kN/m4.3衛(wèi)生間恒載標準值 4.1kN/m活載標準值 2.0kN/m4.4墻體荷載240mm厚墻體自重（女兒墻） 5.24kN/m370mm厚墻體自重 7.62kN/m真空雙層玻璃窗自重 0.3kN/m圈梁自重較小，計算時不計入，均按墻體計算。4.5風荷載該剛性房屋滿足以下要求洞口水平截面面積不超過全截面面積的2/3;基本風壓值=0.45N/mkN,滿足條件（2）第一層-載面承載力驗算kN, m,kN475.24kN,滿足條件（3）第四層梁端支承處砌體局部受壓承載力驗算外墻 mm,滿足條件.內(nèi)墻 ,kNmmmmmm2,取kNkN,滿足條件.5.1.4地下室墻體承載力計算（墻體為490mm）kN,kN/m3室外地面活載kN/m2（1）荷載計算室外活載換算為當量土層厚度m計算單元寬度內(nèi)的土側(cè)壓力設計值：kN/mkN/m地下墻墻體自重 kN/m2（2）內(nèi)力分析及組合-kNkNm,kN-土壓力為矩形分布載荷時,kN土壓力為三角形分布載荷時,kNkN令，得，kNm，kN-kN（3）承載力計算計算項目-（kNm）28.51100.190（kN）475.24552.84618.44（mm）59.991810（mm）490490490（mm）3500350035000.1220.37007.147.147.140.6690.25410.927（mm2）102900010290001029000（MPa）2.312.312.31（kN）1032603.9914312.1711.0912.311所以使用MU15粘土磚和M10混合砂漿后，地下室墻體承載力滿足條件5.2橫墻計算單元取1m，左右半個開間，共3.6m.5.2.1荷載計算尾面雙向板，梯形荷載，為簡單起見等效為均布載荷恒kN/m活kN/m等效均布荷載kN/m kN/mkN，滿足條件（2）一層 ，mm2kNkN，滿足條件（3）地下室 ，m，m，m，kNkN，滿足條件5.3山墻取衛(wèi)生間所在山墻1m寬度作計算單元，受荷面積mm25.3.1載荷計算尾面荷載，現(xiàn)澆為雙向板，為簡單起見，按單向板計算，且便于安全層面恒載kN/m層面活載kN/m樓面恒載kN/m樓面活載kN/m每層墻體自重kN/m女兒墻自重kN/m地下室墻體自重kN/m5.3.2控制截面內(nèi)力計算考慮荷載偏心（1）四層-kN/mkN/mkN/mkN/mmmmmkNm，mkNm，m查得kNkN，滿足條件以上各層且越來越大所以偏心不必驗算- kN/m kN/m（2）三層-kN/m kN/m- kN/m kN/m（3）二層-kN/m kN/m- kN/m kN/m（4）一層-kN/m kN/m- kN/m kN/m5.3.3承載力計算一層 查得kNkN，滿足條件5.3.4地下室墻體計算（1）載荷計算kN/mmkN/mkN/m墻體自重 kN/m2（2）內(nèi)力分析及組合-土壓力為矩形分布載荷時土壓力為三角形分布載荷時令，得-（3） 承載力驗算計算項目-（kNm）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）491.49283.05681.492.5011.3612.931所以地下室墻體承載力滿足要求。6.四層會議室頂梁計算6.1荷載計算實際為雙向板，梯形荷載，為簡單起見按單向板計算，且偏于安全。6.2正截面受彎承載力驗算6.3斜截面受剪承載力驗算滿足條件。7.三層會議室頂墻梁計算7.1使用階段（1）荷載計算托梁頂荷載設計值為托梁自重，本層樓蓋恒載、活載之和墻梁頂荷載設計值為托梁上各層墻自重及墻梁頂面以上各層樓面恒載活載之和（2） 墻梁計算簡圖（3） 墻梁的托梁正截面受彎承載力計算托梁按鋼筋混凝土偏心受拉構(gòu)件計算所以是大偏心受拉構(gòu)件。根據(jù)，查得令選用，同時作為負彎矩鋼筋，重新計算，得選用，跨中截面縱向受力鋼筋總配筋率，并且托梁上部鋼筋通長布置面積大于下部縱向鋼筋的1/3，配置合理。（4） 托梁斜截面受剪承載力計算梁端受剪按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計算所以需要按計算配置箍筋，由得選用雙肢箍筋（5） 墻梁的墻體受剪承載力計算安全。（6） 托梁支座上部砌體局部受壓承載力計算安全安全。7.2施工階段（1） 托梁上的荷載（2） 托梁正截面受彎承載力小于使用階段的計算結(jié)果。（3） 托梁斜截面受剪承載力綜上所述，托梁按使用階段的計算結(jié)果進行配筋。8. 過梁設計設計依據(jù)：按鋼筋混凝土過梁圖集陜09G05選用。8.1 C-1過梁選擇所以應考慮梁、板傳至過梁上的荷載梁板荷載計算：第四層:屋面板恒載 屋面板活載 梁傳來的荷載三會議室：樓面板恒載， 屋面板活載 梁傳來的荷載所以為三級荷載，選用過梁8.2 C-2過梁選擇所以應考慮梁、板傳至過梁上的荷載板上荷載計算：第四層：一、二、三層所以為耳機和在，選用過梁。8.3 M-1過梁選擇所以應考慮梁、板傳至過梁上的荷載，荷載計算與C-2相同，按二級荷載選用過梁。8.4 M-2過梁選擇所以應考慮梁、板傳至過梁上的荷載，荷載計算：考慮雨棚的荷載，所以按二級荷載選擇過梁。8.5 地下室門M-1過梁選擇所以應考慮梁、板傳至過梁上的荷載，按二級荷載選用過梁。8.6 地下室窗C-1過梁選擇所以應考慮梁、板傳至過梁上的荷載，按二級荷載選用過梁。9. 雨棚設計雨棚位于一層M-2上方，過梁兼做雨篷梁，雨棚板根部厚度板端厚度取9.1荷載計算雨棚板上1米板帶荷載恒載標準值：厚水泥砂漿面層 板自重（取平均厚度） 厚板底粉刷 合計 活載標準值： 雨棚板3米，取一個施工檢修集中荷載。9.2傾覆點位置的確定因，取9.3傾覆力矩的計算恒載+活載（均布）恒載+集中荷載因此，恒載+均布活載組合（2）的傾覆力矩最不利，所以取。9.4抗傾覆力矩的計算雨棚的抗傾覆力矩由雨篷梁尾端45擴展角范圍內(nèi)墻體與雨篷梁恒載標準值產(chǎn)生，雨篷梁的自重標準值為：滿足要求。選用,分布鋼筋用10.走廊現(xiàn)澆板的計算kN/mkN/m軸線間板m，m，計算模型為兩鄰邊固定，兩鄰邊簡支，查表得kNm/mkNm/mkNm/m，kNm/mkNmkNmkNmkNmmm2mm2mm2mm2選用kNmmm2mm2選用支座mm2mm2軸線間板，計算模型為對邊固定對邊簡支，查表得，與軸線間板計算結(jié)果相同所以都為11衛(wèi)生間現(xiàn)澆板計算（門廳荷載小于衛(wèi)生間，所以可將門廳處鋼筋按衛(wèi)生間的計算結(jié)果布置）kNm/m kNm/m kNm/mkNm/mkN/mkN/mkN/mkNmmm2mm2所以kNmmm2mm2所以12.四層/軸線間現(xiàn)澆板，兩鄰邊固定，兩鄰邊簡支kNm/m kNm/m kNm/mkNm/m取較大的值計算kNmkN所以取13. 構(gòu)造柱邊現(xiàn)澆板帶BD1現(xiàn)澆板帶截面尺寸為，計算模型為兩端固定荷載計算：正彎曲鋼筋的計算：所以選用支座負筋：所以選用14.預應力空心板的選擇按陜02G09圖集選用kN/m2，kN/m2，板厚為120mm，查表得板自重及灌縫自重：500寬板時為1.97kN/m2600寬板時為1.93kN/m214.1 3米板長500寬：kNmkNmkNmkN查500寬選用表，選用YKB3051600寬：kNmkNmkNmkN查600寬選用表，選用YKB306114.2 3.6米板長500寬：kNmkNmkNmkN查500寬選用表，選用YKB3651600寬：kNmkNmkNmkN查600寬選用表，選用YKB366115.構(gòu)造要求15.1構(gòu)造柱構(gòu)造柱截面尺寸為墻厚墻厚，縱向鋼筋采用，箍筋間距為250mm，且在柱上下端間距為150mm。四個角上的構(gòu)造柱將鋼筋提高一級。構(gòu)造柱與墻連接處應砌成馬牙槎，并沿墻每隔500mm設26拉結(jié)鋼筋，每邊深入墻體1.05m。構(gòu)造柱與圈梁連接處，構(gòu)造柱的縱筋應穿過圈梁的主筋，保證構(gòu)造柱縱筋上下貫通。15.2圈梁圈梁應上下閉合，遇有洞口應上下搭接。圈梁緊靠板底，在同一水平面上。且應設在屋蓋及每層樓蓋處。圈梁的截面高度為240mm，寬度為370mm或者240mm（詳見圖紙）縱筋采用，箍筋間距為200mm，房屋中間的一道橫向圈梁總經(jīng)提高一個等級。27