一.工程概况1.建筑名称:体育大学6号学生公寓2.结构类型:砌体结构3.层数:4层,层高:2.8m。
4.开间:3.6m,进深:5.7m。
5.建筑分类为二类,耐火等级为二级,抗震设防烈度为八度。
设计地震分组为第一组。
6.天然地面下5~10m无地下水,冰冻深度为地面以下2~4m处,Ⅱ类场地。
7.外墙采用240厚页岩煤矸石多孔砖,墙采用150厚粒空心砌块。
8.楼、地、屋面采用钢筋混凝土现浇板,条形基础,基础顶标高-1.000m。
墙体采用页岩煤矸石多孔砖,墙、厨、厕及阳台处隔墙为200厚,其余墙体厚度均为240。
砖块强度采用MU15,±0.000以下采用M7.5混合砂浆。
±0.000以上采用M5混合砂浆。
构造柱设置见建筑图。
二.静力计算方案本工程横墙最大间距S max=7.2m,小于刚性方案横墙最大间距S max=32m,静力计算方案属于刚性方案。
本工程横墙厚度为240mm>180mm,所有横墙水平截面的开洞率均小于50%,横墙为刚性横墙。
本工程外墙水平截面开洞率小于2/3,层高2.8m,4层总高度为11.2m,屋面自重大于0.8kN/m2,本地区基本风压为0.45kN /m2,按规4.2.6条,可不考虑风荷载影响。
三.墙身高厚比验算1.允许高厚比[β]本工程采用采用砂浆最低强度等级为M5.0,查书表3-4,墙身允许高厚比[β]=24。
2.由建筑图纸所示,外横墙取○22轴和○B 、○E 轴间墙体验算,横墙取○16轴和○B 、○E 轴间墙体验算。
外纵墙取○C 轴和○16~○18轴间门厅处墙体验算,纵墙取○E 轴和○16~○18轴间门厅处墙体验算。
1)外横墙:S=5.7+1.8=7.5m ,H=2.8+0.45+0.5=3.75m ,2H =7.5m ,2H ≥S >H ,查表3-3 H 0=0.4S+0.2HH 0=3.75m ,h=240mm , 2.11=μ,44.05.79.02.12.1=++=sb s824.04.012=-sb s =μ,63.1524.075.30==h H=β73.2324824.02.1][21==⨯⨯βμμ73.23][63.1521==βμμβ<,满足要求。
2)横墙:S=5.7m ,H=3.75m ,2H =7.5m ,2H ≥S >H ,查表3-3 H 0=0.4S+0.2HH 0=3.03m ,h=200mm , 38.11=μ,47.07.52.15.1sbs=+=811.04.012=-sb s =μ,15.1520.003.3h H0==β=86.2624811.038.1][21==⨯⨯βμμ86.26][15.1521==βμμ<β,满足要求。
3)外纵墙:S=7.2m ,H=3.75m ,2H ≥S >H ,查表3-3 H 0=0.4S+0.2HH 0=3.63m ,h=240mm , 2.11=μ,42.02.70.3==sbs83.04.012=-sb s =μ,13.1524.063.30==h H=β242483.02.1][21==⨯⨯βμμ24][13.1521==βμμβ<,满足要求。
4)纵墙:S=7.2m ,H=3.75m ,2H ≥S >H ,查表3-3 H 0=0.4S+0.2HH 0=3.63m ,h=200mm , 38.11=μ,639.02.76.4==sb s744.04.012=-sb s =μ,15.1820.063.3h H0==β=66.2424744.038.1][21==⨯⨯βμμ66.24][15.1821==βμμ<β,满足要求。
四.荷载计算 1.永久荷载标准值1)屋面:按88J1-1屋5计算。
40厚C20配筋刚性防水混凝土屋面 1 kN /m 2 3厚麻刀灰或纸筋灰隔离层0.048 kN /m 2 防水卷材(1.5厚高密度聚乙烯防水卷材) 0.024 kN /m 2 30厚C15豆石混凝土找平层 0.75 kN /m 2 20厚聚苯乙烯保温板0.01 kN /m 2 煤渣混凝土找坡层2%平均厚81 1.05 kN /m 2 钢筋混凝土现浇板150厚 3.75 kN /m 2 20厚顶棚抹灰 0.34 kN /m 2 总计: 6.97 kN /m 22)楼、地面20厚水泥砂浆找平层 0.4 kN /m 2 150厚钢筋混凝土现浇板 3.75 kN /m 2 23)厕所、阳台 40厚水泥砂浆面层 0.68 kN /m 2 80厚钢筋混凝土现浇板2 kN /m 224)墙体自重a.240厚墙体 5 kN /m2b.200厚墙体 4.28 kN /m22.活荷载标准值1)屋面(不上人)0.7 kN /m2 2)楼、地面 2.0 kN /m2 3)厕所 2.0 kN /m2 4)阳台 2.5 kN /m23. 计算墙、柱、基础时,楼面活荷载应予以折减。
活荷载按楼层折减系数(4~5层)0.7折减后的活荷载标准值(kN /m2)五.墙体承载力验算分析建筑图纸的墙体受力情况:选用下列墙体进行承载力验算。
○16轴上与○A○B轴间横墙,○22轴上与○A○B轴间横墙,○C轴上与○16~○18轴间门厅挑檐下的墙体。
1. 16轴横墙承载力验算(取1m 墙长为计算单元) 1)基础顶面(-1.000标高处)上部荷载产生的轴向力设计值N永久荷载:kN 82.1868.328.438.228.4]4)6.38.1(49.4)6.38.1(97.6[=⨯+⨯⨯+⨯+⨯++⨯活荷载:kN 02.34]4)6.38.1(4.1)6.38.1(7.0[=⨯+⨯++⨯ 荷载效应比值:357.0182.082.18602.34<==ρ,选用以自重为主的设计表达式。
)4.135.1(10Qik ni ci Gk S S ∑=+ψγ, 0.10=γ, 7.0=ci ψ基础顶面上部荷载产生的轴向力设计值N :kN 55.28502.3498.082.18635.1N =⨯+⨯=对于200厚单排孔粒空心砌块MU15,混合砂浆Mb7.5。
查表2-5 2/61.3mm N f =, 高厚比5hH 0==β,高厚比修正系数1.1=βγ。
修正高厚比=5.551.1=⨯查表:96.0=ϕkN 12.693200100061.396.0A f =⨯⨯⨯=⨯⨯ϕkN 12.693A f kN 76.270N =⨯⨯ϕ<=,满足设计要求。
2)首层地面(±0.000标高处)上部荷载产生的轴向力设计值N永久荷载:kN 32.15848.228.4]3)6.38.1(49.4)6.38.1(97.6[=⨯⨯+⨯+⨯++⨯活荷载:kN 46.26]3)6.38.1(4.1)6.38.1(7.0[=⨯+⨯++⨯ 设计值:kN 66.23946.2698.032.15835.1N =⨯+⨯=对于200厚单排孔粒空心砌块MU15,混合砂浆Mb5。
查表2-5 2/20.3mm N f =, 高厚比15.15hH 0==β,高厚比修正系数1.1=βγ。
修正高厚比=67.1615.151.1=⨯查表:70.0=ϕ kN 448200100020.370.0A f =⨯⨯⨯=⨯⨯ϕkN 448A f kN 05.226N =⨯⨯ϕ<=,满足设计要求。
2. ○22轴横墙承载力验算(由于开洞较多,取荷载比值较大的窗间墙为计算单元)取底层窗台标高处为计算截面,窗间墙面积:223.0432.08.124.0m m A >=⨯=,对砌体强度不修正。
上部荷载产生的轴向力设计值N :墙板N N N +=板N —现浇板传来荷载 墙N —窗间墙减去洞口后自重3]}3)265.1(4.1)265.1(7.0[98.0]3)265.1(49.4)265.1(97.6[35.1{N ⨯⨯+⨯++⨯+⨯+⨯++⨯⨯=板kN 88.314N =板kN 18.63)]4)5.18.2[(8.1535.1N =⨯-⨯⨯⨯=墙83.1267.111.124.08.21.1hH 0=⨯=⨯=γ=ββ砌块:MU15,砂浆:M5 查表:2mm /N 83.1f = 80.0=ϕkN 45.632240180083.180.0A f =⨯⨯⨯=⨯⨯ϕkN 45.632A f kN 06.378N =⨯⨯ϕ<=,满足设计要求。
3. ○C 轴上与○16~○18轴间门厅挑檐下的墙体承载力验算由于结构和荷载对称,所以只对半边局部墙体进行验算。
取墙体计算长度2100mm 。
取底层地坪标高处为计算截面,墙面积: 22m 3.0m 504.01.224.0A >=⨯=,对砌体强度不修正。
上部荷载产生的轴向力设计值N :墙板N N N +=板N —现浇板传来荷载 墙N —墙体减去洞口后自重kN 39.33285.2]}36.34.16.37.0[98.0]36.349.46.397.6[35.1{N =⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=板kN 71.73)]4)5.18.2[(1.2535.1N =⨯-⨯⨯⨯=墙83.1267.111.124.08.21.1hH 0=⨯=⨯=γ=ββ砌块:MU15,砂浆:M5 查表:2mm /N 83.1f = 80.0=ϕkN 86.737240210083.180.0A f =⨯⨯⨯=⨯⨯ϕ kN 86.737A f kN 1.406N =⨯⨯ϕ<=,满足设计要求。
六.水平地震力作用下主要墙体承载力验算 (一)荷载资料 1.屋面荷载:1)屋面恒荷载:6.97 kN /m 2 2)屋面活荷载:0.70 kN /m 2 2.楼面荷载:1)楼面恒荷载:4.49 kN /m 2 2)楼面活荷载:2.0 kN /m 2 3.墙体自重:1)外墙外墙采用240厚页岩煤矸石多孔砖加保温层,保温层重量忽略不计,按双面抹灰,取5 kN /m 2。
2)墙200厚,双面抹灰取4.28 kN /m 2。
(二)重力荷载计算:1.屋面总荷载(活荷载组合值系数取0.5)kN17.3726kN 3.142kN 87.3538)7.05.097.6(8.18.10)7.05.097.6(6.1336=+=⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯2.楼面总荷载(活荷载组合值系数取0.5)kN79.2788kN 89.100kN 9.2687)4.15.049.4(8.18.10)0.25.049.4(6.1336=+=⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯ 3.墙体自重(未计入门窗重量) 1)一层外横墙自重:kN76.22458.2)2.222.08.14.15(5)1.22.125.12.1(58.2)24.04.15(=⨯⨯---+⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯-2)一层外纵墙自重:kN78.759]5)108.15.1[(58.2)24.036(]5)1.20.21.20.348.15.1[(58.2)24.036(=⨯⨯⨯-⨯⨯-+⨯⨯+⨯+⨯⨯-⨯⨯- 3)一层横墙自重:kN68.1163228.48.2)22.05.7(1528.48.2)22.07.5(=⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯-4)一层纵墙自重:kN3.71128.45.2)24.01.2[()1928.44.21(28.48.2)22.06(228.48.2)24.036(=⨯⨯--⨯⨯⨯-⨯⨯-+⨯⨯⨯- 5)二层横墙自重:kN25.1225228.48.2)22.05.7(1628.48.2)22.07.5(=⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯-由于3、4层与2层布置方法相同,重量按2标准层取值。