《砌體結(jié)構(gòu)》課程設(shè)計任務書_多層混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計 - 副本

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1、 《砌體結(jié)構(gòu)》課程設(shè)計任務書 一、 設(shè)計題目：多層混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計 某多層辦公樓，建筑條件圖見附圖，對其進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。 二、 設(shè)計內(nèi)容 1、結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱、主梁、圈梁、構(gòu)造柱及板的布置 2、墻體的承載力的計算 3、墻體局部受壓承載力的計算 4、挑梁、雨蓬的計算 5、墻下條形基礎(chǔ)的設(shè)計 6、繪制各層結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：200） 7、完成計算書 三、 設(shè)計資料 1、題號及樓面荷載取值 第n題（見表一，表中有42道題目，每班學生根據(jù)學號選擇相應的題號，學號43號及以后的同學按從1號開始排序選擇題號。） 2、其它荷載取值 （1）、屋面活荷載取2.0,恒荷載

2、取5.0 （2）、衛(wèi)生間活荷載取2.5,恒荷載取7.0 （3）、鋼筋混凝土容重，240mm厚墻體5.24kN/m,180厚墻體4.10kN/m （4）、平頂粉刷： 0.4kN/m2 （5）、基本風壓：0.40kN/m2 3、地質(zhì)條件 本工程建設(shè)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180kpa。 4、材料 （1）、混凝土：C20或C25 （2）、磚采用頁巖磚，砂漿采用混合砂漿或水泥砂漿，強度等級根據(jù)計算選定。 表一 題號 恒載 活載 2.0 2.1 2.2 2.3

3、 2.4 2.5 2.6 3.0 1 2 3 4 5 6 7 3.1 8 9 10 11 12 13 14 3.2 15 16 17 18 19 20 21 3.3 22 23 24 25 26 27 28 3.4 29 30 31 32 33 34 35 3.5 36 37 38 39 40 41 42 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每題的樓面恒載、活載值。 《砌體結(jié)構(gòu)》設(shè)計計

4、算書 一、結(jié)構(gòu)平面布置 該多層辦公樓結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖紙所示，其中，梁L-1截面為250mm600mm,伸入墻內(nèi)240mm，墻厚240mm，采用普通燒結(jié)磚，一、二、三層為Mu15磚塊，M10混合砂漿，四、五層為Mu10磚塊，M7.5混合砂漿，窗高1500mm,寬1500mm，施工質(zhì)量控制等級為B級。 二、確定靜力計算方案 最大橫墻間距S=3.33=9.9m<32m，查表4.2屬剛性結(jié)構(gòu)方案。承重墻高H=3.3m （2H=6.6m） h=240m 查表4.3 Mb7.5砂漿 =26 3、 荷載計算 根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》或標準圖ZJ 001 確定屋面及樓面做法和相

5、應的荷載 1、 樓面 活荷載： 恒荷載： 2、 屋面 活荷載： 恒荷載： 3、 衛(wèi)生間 活荷載： 恒荷載： 4、 墻體荷載 240mm厚墻體自重 (按墻面計) 180mm厚墻體自重 (按墻面計) 鋁合金門窗自重 (按墻面計) 5、 鋼筋混凝土容重： 6、 平頂粉刷： 7、 基本風壓： 8、 四、墻體高厚比驗算： 1、底層縱

6、墻高厚比驗算 室內(nèi)地面距室外地面0.45m，室外地面距基礎(chǔ)高度為，故底層高度 ,可知 ， ，滿足要求。 2、2～5層縱墻高厚比驗算 橫墻間距，滿足。 所以 。 3、底層橫墻高厚比驗算 ，故 4、2～5層橫墻高厚比驗算 五、縱墻內(nèi)力計算和承載力驗算 1、計算單元 外縱墻取一個開間為計算單元，根據(jù)下圖所示，取圖中斜、虛線部分為縱墻計算單元的受荷面積，窗間墻為計算截面?？v墻承載力由外縱墻（A、D軸線）控制內(nèi)縱墻取開門處的內(nèi)縱墻為計算單元。 2、控制截面 磚采用燒結(jié)頁巖磚，1至3層磚采用MU15，4至5層磚采用MU10，1至3層沙漿

7、采用M10，4至5層沙漿采用M7.5均采用水泥沙漿。1至3層與4至5層采用不同強度等級的材料，由于一二三層和四五層磚、砂漿等級不同，需驗算，底層、3層、4層及5層墻體承載力。四五層墻體強度f= 1.69，一二三層墻體強度f=2.31。如下圖所示： Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ 3、4、5層 2層 層 圖二、控制截面示意圖 3、取辦公室一個開間的開窗外縱墻進行計算。每層墻的計算截面面積都為A=2401650=396000 1）各層墻體內(nèi)力標準值計算 女兒墻重（厚240mm，高

8、600+120（板厚）mm） 其標準值為： = 5.243.30.72=12.45KN 計算每層墻體自重時，應扣除窗口面積，加上窗自重，考慮抹灰 對2,3,4,5層，墻體厚度均為240mm，計算高度3.3m，其自重標準值為： （3.33.3－1.51.5）5.24+1.51.50.25= 45.83KN 對1層，墻體厚度為240mm，首層室內(nèi)地面距基礎(chǔ)0.8m，底層樓層高度為3.3+0.8m=4.1m, 其自重標準值為： （3.34.1－1.51.5）5.24+1.51.50.25=59.67KN 屋面梁支座反力： 由恒載傳來 由活載傳來

9、 有效支乘長度 所以，取 樓面梁支座反力： 由恒載傳來 由活載傳來 第4～5層有效支乘長度 所以，取 第1～3層有效支乘長度 所以，取 2）內(nèi)力組合 A.五層墻體截面 a.第一種組合（ ） =1.2(+)+1.4=1.2(63.79+12.45)+1.423.91=125.23KN =1.2+1.4=1.263.79+1.423.91=110.02KN = -0.4=-0.4188.4=44.64mm e===39.11mm b. 第二種組合（ =0.7） =1.35(+)+1.4

10、0.7=1.35(63.79+12.45)+1.40.723.91=126.4KN =1.35+1.40.7=1.3563.79+1.40.723.91=109.55KN = -0.4=-0.4188.4=44.64mm e===38.69mm B. 四層墻體截面 a. 第一種組合（ ） =1.2()+1.4（） =1.2（63.79+45.08+12.45 +45.832)+1.4（20.79+23.91）=318.16KN b. 第二種組合（ =0.7） =1.35()+1.40.7（） =1.35（63.79+45.08+12.45 +45.832)+1

11、.40.7（20.79+23.91）=331.33KN 所以 ，取N=331.33KN C.三層墻體截面 a. 第一種組合（ ） =1.2()+1.4（） =1.2（63.79+45.082+12.45+45.832)+1.4（20.79+23.91+23.91）=405.73KN =1.2+1.4=1.245.08+1.423.91=87.57KN = -0.4=-0.4161.2=55.52mm e==(87.5755.52)／405.73=11.98mm b. 第二種組合 =1.35+1.40.7（） =1.35（63.79+45.082+12.45+45

12、.832)+1.40.7（20.79+23.91+23.91）=415.62KN =1.35+1.40.7=1.3545.08+1.40.723.91=84.29KN = -0.4=-0.4161.2=55.52mm e== (87.5755.52)／415.62=11.7mm D.一層墻體截面 a. 第一種組合 =+1.2（）+1.4（）=405.73+1.2（45.832+59.67+45.082）+1.423.912=762.47KN b. 第二種組合 =+1.35（）+1.40.7（）=415.62+1.35（45.832+59.67+45.082）+1.40.723

13、.912=788.49KN 所以 ，取N=788.49KN 3、截面承載力驗算 A. 五層墻體截面（A=396000 f=1.69 =3300mm） a. 第一種組合 1.03300/240=13.75 e/h =38.55/240=0.161 查表3.12得=0.457 0.4573960001.69=305.84KN>=120.59KN, 滿足要求。 b. 第二種組合 e/h =35.88/240=0.161，13.75，查表3.12得=0.457 0.4573960001.69=305.84KN>=106.49KN, 滿足要求。 B. 四層墻體截面（e

14、=0） 由13.75，查表3.12得=0.776 . 0.7763960001.69=519.33KN>=329.29, 滿足要求。 C.三層墻體截面（A=396000 f=2.31 =3300mm） a. 第一種組合 1.03300/240=13.75 e/h =11.75/240=0.049， 查表3.12得=0.666 0.6663960002.31=609.23>=399.9KN, 滿足要求。 b. 第二種組合 e/h =11.1/240=0.046，13.75，查表3.12得=0.676 0.6763960002.31=618.38>=411.54K

15、N, 滿足要求。 D.一層墻體截面（e=0） 查表3.12得=0.693 0.6933960002.31=633.93=780.34KN, 不滿足要求。 4）大梁下局部受壓承載力驗算（僅驗算底層，其余層可參照進行） 161.2mm =161.2250=40300 =240(250+2240)=1752003,取=0 =0.7， =1.64<2.0 所以，=0.71.642.310.0403=106.87KN>=82.25KN，滿足

16、要求。 4、取一個內(nèi)縱墻進行計算。每層墻的計算截面面積都為A=2404120/2=494400 1）各層墻體內(nèi)力標準值計算 屋頂無女兒墻，無需計算女兒墻重。但板厚120，其標準值為 Gk =5.244.100.12=2.58kN 。 對2,3,4,5層，墻體厚度均為240mm，計算高度3.3m，其自重標準值為： 4.103.35.24= 70.90KN 對1層，墻體厚度為240mm，首層室內(nèi)地面距基礎(chǔ)0.8m，底層樓層高度為3.3+0.8m=4.1m, 其自重標準值為： 4.104.15.24=88.08KN 屋面梁支座反力： 由恒載傳來 由活載傳

17、來 有效支乘長度 所以，取 樓面梁支座反力： 由恒載傳來 由活載傳來 第4～5層有效支乘長度 所以，取 第1～3層有效支乘長度 所以，取 2）內(nèi)力組合 A.五層墻體截面 a.第一種組合（ ） =1.2（+Gk)+1.4=1.2(70.90+2.58)+1.425.83=124.31KN =1.2+1.4=1.270.90+1.425.83=121.25KN = -0.4=-0.4188.4=44.64mm e==128.36144.64/124.31=45.78mm b. 第二種組合（ =

18、0.7） =1.35（+Gk)+1.40.7=1.35(70.90+2.58)+1.40.725.83=124.51KN =1.35+1.40.7=1.3570.90+1.40.725.83=121.03KN = -0.4=-0.4188.4=44.64mm e==121.0344.64/124.51=43.39mm B. 四層墻體截面 a. 第一種組合（ ） =1.2()+1.4（） =1.2（76.39+51.85+70.92)+1.4（25.83+25.83）=396.37KN b. 第二種組合（ =0.7） =1.35()+1.40.7（） =1

19、.35（76.39+51.85+70.92+2.58)+1.40.7（25.94+27.25）=415.17KN 所以 ，取N=415.17KN C.三層墻體截面 a. 第一種組合（ ） =1.2()+1.4（） =1.2（76.38+51.852+70.92+2.58)+1.4（25.83+25.83+27.25）=496.62KN =1.2+1.4=1.251.85+1.425.83=98.38KN = -0.4=-0.4161.2=55.52mm e==(102.1655.52)／496.62=10.95mm b. 第二種組合 =1.35()+1.40.7

20、（） =1.35（76.39+51.852+70.92+2.58)+1.40.7（25.83+5.83+27.25）=512.75KN =1.35+1.40.7=1.3551.85+1.40.725.85=94.25KN = -0.4=-0.4161.2=55.52mm e== (94.2555.52)／512.75=11.49mm D.一層墻體截面 a. 第一種組合 =+1.2（）+1.4（）=506.76+1.2（71.242+88.51+53.342）+1.427.252=988.26KN b. 第二種組合 =+1.2（）+1.4（）=522.24+1.35（71.

21、242+88.51+53.342）+1.40.727.252=1085.5KN 所以 ，取N=1085.5KN 3）截面承載力驗算 A. 五層墻體截面（A=494400 f=1.69 =3300mm） a. 第一種組合 1.03300/240=13.75 e/h =53.79/240=0.223 查表3.12得=0.367 0.3674944001.69=306.64KN>=132.46KN, 滿足要求。 b. 第二種組合 e/h =43.46/240=0.181，13.75，查表3.12得=0.428 0.4284944001.69=357.61KN>=132.

22、46KN, 滿足要求。 B. 四層墻體截面（e=0） 由13.75，查表3.12得=0.776 . 0.7764944001.69=648.38KN>=423.52, 滿足要求。 C.三層墻體截面（A=494400 f=2.31 =3300mm） a. 第一種組合 1.03300/240=13.75 e/h =11.19/240=0.0466， 查表3.12得=0.674 0.6744944002.31=769.75KN>=506.76KN, 滿足要求。 b. 第二種組合 e/h =10.49/240=0.0437，13.75，查表3.12得=0.681 0

23、.6814944002.31=777.75KN>=522.24KN, 滿足要求。 D.一層墻體截面（e=0） 查表3.12得=0.693 0.6934944002.31=791.45KN<=1085.5KN, 不滿足要求。 4）大梁下局部受壓承載力驗算（僅驗算底層，其余層可參照進行） 161.2mm =161.2250=40300 =240(250+2240)=1752003,取=0 =0.7， =1

24、.64<2.0 所以，=0.71.642.310.0403=106.87KN>=102.16KN，滿足要求。 六 橫墻內(nèi)力計算及截面承載力驗算 取1m寬墻體作為計算單元，沿縱向取3.3m為受荷寬度，計算截面面積=0.241=0.24，由于房屋開間、荷載均相同，因此近似按軸壓驗算。 由于任務書中未給出樓梯間活載，故在此不做樓梯間驗算 衛(wèi)生間計算 1. 第四層墻體截面 A. 第一種組合 1.2(13.35.242+13.35.0+13.37.0)+1.4(13.32.0+13.32.5)=109.81KN B. 第二種組合 1.35(13.35.242+13.35.0

25、+13.37.0)+1.40.7(13.32.0+13.32.5)=114.70KN 取N=114.70KN e=0，由于樓板厚120mm，故H0=3300-120=3180mm 1.03180/240=13.25，查表3.12得=0.79 0.790.241.69=320.42KN>N=114.70KN, 滿足要求。 3. 第一層墻體截面 A. 第一種組合 =1.2(13.35.244+14.15.24+13.35.0+13.37.04)+1.4(13.32.0+13.32.54)=294.9 KN B. 第二種組合 =1.35(13.35.244+14.15.24+13.

26、35.0+13.37.04)+1.40.7(13.32.0+13.32.54)=308.20KN 取N=308.2KN e=0,底層H=4.1m (算至基礎(chǔ)頂面)，縱墻間距s=6.3m, HN=308.2 KN, 滿足要求 上述承載力計算表明，墻體的承載力 滿足要求。 辦公室計算 1. 第四層墻體截面 A. 第一種組合 1.2(13.35.242+13.35.0+13.33.2)+1.4(13.32.0+13.32.1)

27、=92.91KN B. 第二種組合 1.35(13.35.242+13.35.0+13.33.2)+1.40.7(13.32.0+13.32.1)=96.48KN 取N=96.48KN e=0，1.03180/240=13.25，查表3.12得=0.79 0.790.241.69=320.42KN>N=96.48KN, 滿足要求。 3. 第一層墻體截面 A. 第一種組合 =1.2(13.35.244+14.15.24+13.35.0+13.33.24)+1.4(13.32.0+13.32.14)=198.21KN B. 第二種組合 =1.35(13.35.244+14.15

28、.24+13.35.0+13.33.24)+1.40.7(13.32.0+13.32.14)=214.94 KN 取N=214.94 KN e=0,底層H=4.1m (算至基礎(chǔ)頂面)，縱墻間距s=6.3m, HN=214.94 KN, 滿足要求 上述承載力計算表明，墻體的承載力 滿足要求。 七、挑梁，雨蓬的計算 （一）、挑梁的設(shè)計 挑梁斷面，挑梁挑出長度

29、長度l=1.8m,埋入長度為2.5，雨篷厚100mm,挑梁檐口有180mm厚,1650mm高磚墻，橫墻240mm,外隔墻180mm,高度均為3300mm. 磚墻自重集中力：F=0.51.53.545.24=13.91KN 隔墻均布荷載： q1 =5.240.53.3=8.646KN/m 內(nèi)橫墻均布荷載：q2=5.243.3=17.292KN/m 挑梁自重：埋入段=0.250.425=2.5KN/m，

30、 挑出段=0.250.425=2.5KN/m 100mm厚雨蓬板荷載：q3 =250.13.54=8.85KN/m 樓面恒荷載：3.2 KN/m2 樓面活荷載：2.3 KN/m2 計算簡圖如圖4所示：

31、 1 計算傾覆點 l

32、2=2.5m>2.2=2.20.4=0.88m =0.30.4=0.12m＜0.13=0.325m 2 傾覆力矩： MOV=1.213.91(1.8+0.12)+0.5[1.2(8.646+2.5+8.85)+1.42.33.54](1.8+0.12)2 =90.03KN﹒m 抗傾覆力矩： MR==0.8(2.5-0.105)[5.24(43.3-1/21.51.5)+(2.5+17.292)(2.5-0.105)]=210.16KN﹒m MOV< MR 滿足抗傾覆驗算 3 挑梁下砌體局部受壓承載力計算

33、 Nl=2R=2{1.213.91+[1.2(2.5+8.646+8.85)+1.42.33.54](1.5+0.12)} =145.21KN γ?fAl=0.71.51.22.31250400=291.06 KN Nl<γ?fAl 滿足挑梁下砌體局部受壓驗算 4 配筋 挑梁上部配筋322，下部配筋214，箍筋8@100 （二）、雨篷的設(shè)計 雨蓬板厚100mm，計算同挑梁，挑梁檐口500mm厚磚墻 雨蓬梁配筋實配418 (三)、挑梁的構(gòu)造要求 挑梁設(shè)計除按符合國家現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》有關(guān)規(guī)定外，尚應滿足、下列要求： （1

34、） 縱向受力鋼筋至少應有1/2的鋼筋伸入梁尾端，且至少不少于212，其余鋼筋伸入支座的長度不應小于2/3 （2） 挑梁埋入砌體的長度與挑出長度之比應大于1.2，當挑梁上無砌體時與之比應大于2 八、過梁，圈梁，墻梁懸梁構(gòu)件布置及構(gòu)造措施 1、窗洞口跨度為1.5m選用《中南地區(qū)建筑標準圖集》過梁 門洞口跨度為1.5m選用《中南地區(qū)建筑標準圖集》過梁 2、圈梁:為了滿足建筑的整體穩(wěn)定性，故應設(shè)置圈梁。 圈梁的設(shè)置：本建筑為多層住宅建筑，層數(shù)為5層，應在0、2、4、5層設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁,圈梁截面尺寸:240240 mm2, 圈梁縱筋配412,箍筋配6@200 九、 墻下條形基礎(chǔ)的

35、設(shè)計 Ⅰ、縱墻基礎(chǔ)設(shè)計 1、選取計算單元 根據(jù)工程地質(zhì)條件，墻下條形基礎(chǔ)的埋深取d=1.5m 。取 1m長條形基礎(chǔ)為計算單元。采用磚基礎(chǔ)。 基礎(chǔ)材料：采用混凝土C25 鋼筋HRB335 由以上的計算可知 基礎(chǔ)頂面單位長度內(nèi)軸壓最大值為 FK=780.34/3.3=236.47N/m 故取 FK=237KN/m 2、基礎(chǔ)地面尺寸的確定 =237/(180－201.5)=1.58 取b=1.7m 3、基礎(chǔ)內(nèi)力計算 地基土凈反力P=237/1.5=158KN/ m 經(jīng)分析可知在墻角位置產(chǎn)生的彎曲最大 彎矩M==1/2158(1.5

36、/2-0.12) 2 =31.36KN.m 剪力V==158(1.5/2-0.12)=99.54KN 4、驗算地基承載力 5、確定基礎(chǔ)高度 基礎(chǔ)高度： h=b/8=1700/8=225㎜ 取h=300㎜ 實際基礎(chǔ)有效高度 h0=300-40-20/2=250mm 抗剪驗算： =0.71.271000250=222.25kN> V=99.54 kN 滿足要求 6、配筋計算： 31.36 /(0.9165300)=703.9 選用 Ф10@100 分布鋼筋選用6@250基礎(chǔ)下面設(shè)置C10的混凝土墊層 由于本建筑所處場地無軟弱下臥層，故不需要進行地基軟弱下臥層承載力驗算。 十、 參考文獻： 《砌體結(jié)構(gòu)規(guī)范》（GBJ3-設(shè)計88） 《建筑基礎(chǔ)設(shè)計手冊》 《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》 《地基基礎(chǔ)設(shè)計手冊》