砌体结构设计计算书1.结构布置结构布置采用橫墙承重方案,楼板以及屋面板为100厚的现浇钢筋混凝土板,层高为3m ,墙体选择MU10的砖砌24墙。
结构布置图1.1构造柱布置按《建筑抗震设计规范》GB50011—2001规定,对于7度设防六层砌体结构,在外墙四角,楼梯间四角,较大洞口两侧,大房间内外墙交接处,各内墙与外墙交接处设置构造柱。
构造柱截面采用240240mm mm ⨯,纵向钢筋采用124φ,箍筋间距为150mm 。
1.2圈梁的布置按《建筑抗震设计规范》GB50011—2001规定,7度设防现浇钢筋混凝土圈梁,在内外纵横墙屋盖处及每层楼盖处设置圈梁圈。
梁截面尺寸240200mm mm ⨯,圈梁纵筋采用104φ,箍筋采用8@200φ。
因层数超过四层,所有纵横墙隔层设置,沿墙长配置102φ纵向钢筋。
2.荷载计算根据结构布置图知,选择最不利墙体○2轴墙体来计算其承载能力,取1m 宽为设计单元。
2.1屋面荷载APP 改性沥青找平防水层 0.302/KN m 20厚水泥砂浆找平层 0.402/KN m 平均150厚保温找坡层 0.522/KN m APP 改性沥青隔气层 0.052/KN m 20厚水泥砂浆找平层 0.402/KN m 现浇钢筋混凝土楼板100厚 2.52/KN m 15厚水泥砂浆找平层 0.262/KN m 永久荷载标准值4.43∑2/KN m活荷载标准值 0.702/KN m由屋盖传给计算墙体的荷载标准值:11(4.430.70)(4.2 3.6)120.02k k N G Q KN =+=+⨯⨯+⨯= 设计值:由可变荷载控制的组合111.2 1.4(1.2 4.43 1.40.70)(4.2 3.6)124.62a k k N G Q KN =+=⨯+⨯⨯⨯+⨯=由永久荷载控制组合111.35 1.0(1.35 4.43 1.00.70)(4.2 3.6)126.12b k k N G Q KN =⨯+=⨯+⨯⨯⨯+⨯=2.2楼面荷载20厚水泥砂浆抹面 0.402/KN m 100厚钢现浇筋混凝土楼板 2.502/KN m 15厚混合砂浆天棚抹灰 0.262/KN m恒荷载标准值:3.16∑2/KN m活荷载标准值: 2.002/KN m 由楼面传给计算墙体的荷载 标准值:21(3.16 2.00)(4.2 3.6)120.122k k N G Q KN =+=+⨯⨯+⨯=设计值:由可变荷载控制的组合211.2 1.4(1.2 3.16 1.42.00)(4.23.6)127.922a k k N G Q KN =+=⨯+⨯⨯⨯+⨯=由永久荷载控制组合211.35 1.0(1.35 3.16 1.02.00)(4.23.6)124.442b k k N G Q KN =⨯+=⨯+⨯⨯⨯+⨯=2.3墙体自重对于5层墙厚240mm ,两侧采用20mm 砂浆抹面,计算高度为3.0m标准值: 0.24019 3.010.0420 3.0116.1KN ⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= 设计值:可变荷载控制的组合: 316.11219.3a N KN =⨯= 由永久荷载控制组合: 316.1 1.3521.7b N KN =⨯=对于2、3、4层墙厚240mm ,两侧采用20mm 砂浆抹面,计算高度为2.8m 标准值: 1518.22004.018.21924.0=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯KN 设计值:可变荷载控制的组合: KN N a 182.1153=⨯= 由永久荷载控制组合: KN N b 25.2035..1153=⨯=对于1层墙体厚度为240mm 两侧采用10mm 厚砂浆抹面,计算时计算高度取至室外地面以下0.5m 处,则底层楼层高度为3.85m ,即计算高度为3.85m 。
其自重标准值:KN N a 6.20185.32004.0185.31924.03=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=设计值:由可变荷载控制的组合: KN N a 7.242.16.203=⨯= 由永久荷载控制组合: KN N a 8.2735.16.203=⨯=3.内力及承载力计算本建筑墙体的最大高厚比: []2604.162403850=<===ββh H 故满足要求。
依据墙体结构布置,○2,取○2轴1m 宽墙体为计算单元,在不考虑局部作用钢筋混凝土梁时,其墙体承载力因两侧开间相差不大,故可以近似按照轴心受压构件进行计算,这样,计算截面可以取每层墙体的根部,计算简图如图:墙体的承载力计算列于下表:1 1 1 1 1横向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表第5层 第4层 第3层 第2层 第1层 47..8 92.5 137.2 181.9 234.3 240 240 240 240 240 3 2.8 2.8 2.8 2.8 1 1 1 1 1上述承载力计算表明,墙体的承载力满足要求。
纵墙墙体计算4.1.1屋面荷载永久荷载标准值 4.432/kN m 屋面活荷载标准值 0.702/kN m 由屋盖传给计算墙体的荷载标准值: 1(4.430.70) 2.7 2.433.2k k N G Q kN =+=+⨯⨯= 设计值:1)由可变荷载控制的组合1 1.2 1.4(1.2 4.43 1.40.70) 2.7 2.440.8a k k N G Q kN =+=⨯+⨯⨯⨯= 2)由永久荷载控制的组合1 1.35 1.0(1.35 4.43 1.00.70) 2.7 2.443.3b k k N G Q kN =+=⨯+⨯⨯⨯=4.1.2楼面荷载永久荷载标准值 3.162/kN m 楼面活荷载标准值 2.002/kN m 由楼面传给计算墙体的荷载标准值: 2(3.16 2.00) 2.7 2.433.4k k N G Q kN =+=+⨯⨯= 设计值:1)由可变荷载控制的组合2 1.2 1.4(1.2 3.16 1.4 2.00) 2.7 2.442.7a k k N G Q kN =+=⨯+⨯⨯⨯= 2)由永久荷载控制的组合2 1.35 1.0(1.35 3.16 1.0 2.00) 2.7 2.440.6b k k N G Q kN =+=⨯+⨯⨯⨯=4.1.3墙体自重1)对于5层墙厚240mm ,计算高度为3.0m标准值 3 5.4(3.0 2.4 1.5 1.2)0.5 1.5 1.230.1N kN =⨯⨯-⨯+⨯⨯= 设计值:可变荷载控制的组合: 330.1 1.236.1a N kN =⨯= 由永久荷载控制组合: 330.1 1.3540.6b N kN =⨯= 2)对于2、3、4层墙厚240mm ,计算高度为2.8m标准值: 3 5.4(2.8 2.4 1.5 1.2)0.5 1.5 1.227.5N kN =⨯⨯-⨯+⨯⨯= 设计值:可变荷载控制的组合: 327.5 1.233.0a N kN =⨯= 由永久荷载控制组合: 327.5 1.3537.1b N kN =⨯=3)对于1层墙体厚度为240mm,计算高度为3.85m标准值: 3 5.4(3.85 2.4 1.5 1.2)0.5 1.5 1.241.1N kN =⨯⨯-⨯+⨯⨯= 设计值:可变荷载控制的组合: 341.1 1.249.3a N kN =⨯= 由永久荷载控制组合: 341.1 1.3555.5b N kN =⨯= 4)女儿墙(设置女儿墙高度为0.9m )标准值: 4 5.4 2.40.911.7N kN =⨯⨯= 设计值:可变荷载控制的组合: 311.7 1.214.0a N kN =⨯=由永久荷载控制组合: 311.7 1.3515.8b N kN =⨯=4.2内力及承载力计算在梁端下设置240550180b b b a b t mm mm mm ⨯⨯=⨯⨯的刚性垫块,则梁端垫块上表面有效支承长度0a δ=250550mm mm ⨯),对于由可变荷载控制及永久荷载控制的组合,0a δ=的计算结果列于下表:按由可变荷载控制和由永久荷载控制的组合分别计算各层I-I ,IV-IV 截面的内力,计算结果列于下表:本建筑墙体最大的高厚比为0385016.04240H h β===<[]2μβ=0.792620.54⨯=满足要求按由可变荷载控制和由永久荷载控制的组合分别计算各层I-I ,IV-IV 截面的承载力,计算结果列于下表:由可变荷载控制下的纵墙承载力计算表由表中结果可得底层纵墙承载力不够,现增大材料强度等级——砖采用MU15,砂浆采用M10(即22.31/f N mm =),重新验算底层纵墙承载力 1) 由可变荷载控制的的组合由前面计算可知:20 1.104/N mm σ= 0/ 1.104/2.310.48f σ== 则1 6.36δ=所以0 6.3698.1a mm δ=== 10110.42400.498.180.7622e h a mm =-=⨯-⨯=142.780.76/1000 3.45.l M N e kN m =⨯=⨯=33.45109.56360.7M e mm N ⨯===9.560.04240e h == 16.0β= 则0.634ϕ=所以0.634288 2.31421.8360.7I I Af KN N KN ϕ-=⨯⨯=>= 对于IV-IV 截面0e = 则0.72ϕ=所以0.72288 2.31479410.0IV IV Af kN N kN ϕ-=⨯⨯=>= 由上可得满足要求2) 由永久荷载控制的的组合20 1.156/N mm σ= 0/ 1.156/2.310.50f σ== 则1 6.45δ=所以0 6.4599.5a mm δ=== 10110.42400.499.580.2022e h a mm =-=⨯-⨯=140.680.20/1000 3.26.l M N e kN m =⨯=⨯=33.26108.73373.4M e mm N ⨯===8.730.04240e h == 16.0β= 则0.634ϕ=所以0.634288 2.31421.8373.4I I Af KN N KN ϕ-=⨯⨯=>= 对于IV-IV 截面0e = 则0.72ϕ=所以0.72288 2.31479428.9IV IV Af kN N kN ϕ-=⨯⨯=>=由上可得满足要求综上所述可得将底层材料改为砖采用MU15,砂浆采用M10可以满足承载力要求4.1结构抗震设计 重力荷载因结构以○6轴对称,取一半进行计算。
1)屋面荷载屋盖 KN 9.8898.106.1843.4=⨯⨯ 阳台 4.431519.8131.6KN ⨯⨯= 雪荷载 0.50.35(18.610.8 1.519.8)40.4KN ⨯⨯⨯+⨯= 合计 1061.9KN2)楼面荷载楼盖 3.1618.610.8634.8KN ⨯⨯= 阳台 3.161519.893.9KN ⨯⨯= 合计 728.7KN3)墙体自重2-4层○1○6轴 16.110.8173.9KN ⨯= ②④⑤轴KN 7.1414.5)2218.108.2(=⨯⨯⨯-⨯○3轴 (310.812) 5.4164.2KN ⨯-⨯⨯= A 轴 (18.63122 1.89.4) 5.4188.4KN ⨯-⨯⨯-⨯⨯= B 轴 (18.6 4.22)3 5.4165.3KN -⨯⨯⨯= D 轴 (18.63122 1.88.6) 5.4196.1KN ⨯-⨯⨯-⨯⨯=合计 1041.3KN1层○1○6轴 21.210.8229.0KN ⨯= ○2○4○5轴 (310.8122) 5.4153.4KN ⨯-⨯⨯⨯= ○3轴 (310.812) 5.4164.2KN ⨯-⨯⨯= A 轴 (18.63122 1.89.4) 5.4188.4KN ⨯-⨯⨯-⨯⨯= B 轴 (18.6 4.22)3 5.4165.3KN -⨯⨯⨯= D 轴 (18.63122 1.88.6) 5.4196.1KN ⨯-⨯⨯-⨯⨯= 合计 867.3KN 4)女儿墙自重(190.240.90.04200.9)(18.6210.8)231.6KN ⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+=5)各层集中重力荷载各层重力荷载以楼层为中心,取楼层上下层高之半集中于该楼层。