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大学砌体结构课程设计----多层混合结构房屋设计

**大学建筑工程专业砌体结构课程设计目录一、设计任务书 (2)1.设计题目 (2)2.设计内容 (2)3.设计资料 (2)二、设计计算书 (4)1.结构平面布置 (4)2.确定计算方案 (4)3.荷载计算 (6)4.结构计算 (7)5.梁下局压验算 (13)6.圈梁布置及构造措施 (14)7.跳梁雨棚计算 (14)8.墙下条形基础计算 (16)9.参考资料 (18)《砌体结构》课程设计任务书一、设计题目:多层混合结构房屋设计某多层住宅,建筑条件图见附图,对其进行结构设计。

二、设计内容1、结构平面布置图:柱、主梁、圈梁、构造柱及板的布置2、墙体的承载力的计算3、墙体局部受压承载力的计算4、挑梁、雨蓬的计算5、墙下条形基础的设计6、绘制各层结构平面布置图(1:200)三、设计资料1、题号第n题(见表一,表中有42道题目,每班学生根据学号选择相应的题号。

)2、荷载(1)、屋面活荷载取0.72/mkn/mkn,恒荷载取5.02(2)、卫生间活荷载取2.02/mknkn,恒荷载取8.02/m(3)、钢筋混凝土容重3γ=kn25m/(4)、平顶粉刷:2kn m0.40/3、地质条件本工程建设场地地质条件较好,持力层为粘土层,持力层厚度4.0米,上部杂填土厚度 1.2米,持力层下无软弱下卧层。

粘土层地耐力特征值为200kpa。

4、材料(1)、混凝土:C20或C25(2)、砖采用页岩砖,砂浆采用混合砂浆或水泥砂浆,强度等级根据计算选定。

表一注:恒载、活载指的是楼面恒载、活载标准值,单位为2kn,要求同学按学/m号选择每题的楼面恒载、活载值。

《砌体结构》设计计算书一、结构平面布置本结构选用纵、横墙混合承重体系。

该体系兼有横墙承重体系、纵墙承重体系两种承重体系的特点,能适应房屋平面布置的多种变化,更好地满足建筑功能上的要求。

结构平面布置图见图纸。

图中,梁L-1为250mm×600mm,伸入墙内240mm,墙厚240mm。

一层采用Mu20烧结页岩砖,M10混合砂浆;二至六层采用Mu15砖,M7.5混合砂浆,窗高为1500 mm,混凝土质量控制等级为B级二、确定计算方案1、确定房屋的静力计算方案由建筑图可知,最大横墙间距s=3.6×3=10.8m,屋盖、楼盖类别属于第1类,查表s<32m,L=32.64m>h/2,因此本房屋属于刚性方案房屋。

计算简图如图一所示:图一计算简图2、墙体高厚比验算:(1)外纵墙的高厚比验算一层外纵墙:基础标高-0.6m,故底层高度取H=3.3+0.6=3.9ms=10.8m,可知s >2H由表查得计算高度H 0=1.0H=3.9m 查表,M10砂浆,[β]=26μ1 =1.2, μ2=1-0.4b s /s= 1-0.4×4.5/10.8=0.83>0.725.1624.09.30===h H β<[]βμμ21=1.2×0.83×26=25.9 满足要求 二层以上纵墙:H=3.3m 横墙间距S=7.2m 满足s=10.8m,可知s >2H=6.6 查表,0H =1.0H=3.3m75.1324.03.30===h H β<[]βμμ21=0.83×1.2×26=27.14满足要求(2)内纵墙的高厚比验算H 0的计算同外纵墙 一层纵墙:μ2=1-0.4 b s /s =1-0.4×2.0/10.8=0.93>0.725.1624.09.30===h H β<[]βμμ21=0.93×1.2×26=29 满足要求 二层以上纵墙:μ2=1-0.4 b s /s =1-0.4×2.0/10.8=0.93>0.775.1324.03.30===h H β<[]βμμ21=0.93×1.2×26=29 满足要求(3)、承重墙高厚比验算一层横墙:s=6.0m 故H <S <2H=7.9m0H =0.4S+0.2H=3.18m 无门窗洞口,2μ=1.0所以:25.1324.018.30===h H β<[]βμμ21=1.2×1.0×26=31.2 满足要求 二层以上横墙0H =0.4S+0.2H=0.4×5.2+0.2×3.3=3.06m75.1224.006.30===h H β<[]βμμ21=1.2×1.0×26=31.2 满足要求三、荷载计算根据设计要求,荷载资料如下:1、屋面恒荷载:5.0KN/2m +平顶粉刷0.4 KN/2m =5.4 KN/2m 屋面活荷载:0.7KN/2m2、楼面恒荷载:3.1KN/2m +平顶粉刷0.4 KN/2m =3.5 KN/2m 楼面活荷载:2.1KN/2m 。

3、卫生间活荷载:2.0KN/2m 卫生间恒荷载:8.0KN/2m 。

5、钢筋混凝土容重γ=25KN/2m 6、墙体自重标准值240mm 厚墙体自重5.24KN/2m (按墙面计) 铝合金玻璃窗自重0.25KN/2m (按墙面计)7、衡阳地区的基本风压0.35KN /㎡,且房屋层高小于4m ,房屋总高小 于38米,所以该设计不考虑风荷载的影响。

四、结构计算(一)纵墙内力计算和截面承载力计算 1、选取计算单元该房屋有内外纵墙,楼梯楼面传来的荷载,虽使内纵墙上的竖向力有些增加,但板支撑处墙体轴向力的偏心距却有所减小,但内纵墙上的洞口宽度较外纵墙上的小,即是内纵墙的洞口面积较小,不起控制作用,因而不必计算,只在E轴取一个开间的外纵墙为计算单元,计算单元简图如下:2、控制截面砖采用烧结页岩砖,1层采用MU20,砂浆采用M15混合砂浆,2至5 层砖采用MU20,M10混合砂浆,1与2至5层采用不同强度等级的材料,需验算底层及二层墙体承载力,首层墙体强度3.22MPa,其他层墙体强度2.67MPa,每层取两个控制截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ每层墙的计算截面面积为1A 240×1800=432000mm23、各层墙体内力标准值L—1自重:0.25×0.6×25=3.75 KN∕m女儿墙及顶层梁高范围内墙重:女儿墙采用240mm厚烧结页岩砖双面粉刷(5.24 KN/2m),高度为300+120(板厚)=420mm,梁高为600mm.女儿墙重Gk=042×3.6×5.24+3.6×3.75=21.42KN2至5层墙重G2k =G6k(3.6×3.3-1.5×1.8)×5.24+1.5×1.8×0.25=48.8KN1层墙重(大梁以下部分) G 1k =(3.6×3.9—1.8×1.5)×5.24+1.8×1.5×0.25=60.1G 2k KN 屋面梁支座反力:由恒荷载传来 N l6gk =1/2×5.4×3.69×6.0+1/2×6.0×3.75=69.57KN 由活荷载传来 N l6qk =1/2×2.0×3.6×6.0=7.56KN有效支承长度 a 06 =×07.2/600=170.3 mm <240mm 所以取a 06=170.3mm 楼面梁支座反力:由恒荷载传来21l gk l gk N N ==1/2×3.5×3.6×6.0+1/2×3.75×6.0=37.36KN 由活荷载传来21l qk l qk N N ==1/2×2.1×3.6×6=22.68KN 2至5层楼面梁有效支承长度0602a a ==170.3mm1层楼面梁有效支承长度01a =×67.2/600 =150mm 所以取a 01=150mm 4、内力组合(1)第2层墙体I-I截面 第一种组合( 1.2G γ= 1.4Q γ=)N 2l =1.2(G k +4×G 2k +N l6gk +4×N l2gk )+1.4(N l6gk +4×0.85×N l2qk )=1.2×(21.42+4×48.8+69.57+4×49.05)+1.4×(7.56+4×22.68) =716.46 KNN l2=21.2 1.4l qk N +l2gk N =1.2×49.05+1.4×22.68=90.60KN2l e =240÷2-0.4a02=120-0.4×170.3=51.88mm2l e = N l2e l2/N 2Ⅰ=6.56第二种组合( 1.35G γ= 1.4Q γ= c ψ=0.7 )2N I =1.35(G k +4×G 2k +N l6gk +4×N lgk )+1.4×0.7×(N l6gk +4×0.85×N lqk )=747.58KNN l2=1.35N lgk +1.4×0.7N lqk =66.98 KN2l e = N l2e l2/N 2Ⅰ=6.14mm(2) 第2层墙体Ⅱ-Ⅱ截面 第一种组合N 2Ⅱ=1.2G 2K +N 2Ⅰ=1.2×48.8+716.46=775.02KN 第二种组合N 2Ⅱ=1.35G 2K +N 2Ⅰ=1.35×48.8+747.5=813.3KN 所以,取N=813.3KN (3)第1层墙体I-I截面 第一种组合N L Ⅰ= 1.2(G k +5×G 2k +N l6gk +5×N l2gk )+1.4(N l6gk +5×0.85×N l2qk )=1.2×(21.42+5×48.8+69.57+5×49.05)+1.4×(7.56+5×0.85× 2.68)=841.87KN N L1=21.2 1.4l qk N +l2gkN =1.2×49.05+1.4×22.68=90.6KN1012400.42l e a =-=120—0.4×150=60mm e=N L1e L1/N 1Ⅰ=60×90.7/733.9=7.4mm第二种组合N L Ⅰ=1.35(G k +5×G 2k +N l6gk +5×N lgk )+1.4×0.7×(N l6gk +5×0.85×N lqk ) =885.2KNN L1=1.35N lgk +1.4×0.7N lqk =88.4 KN e=N L1e L1/N 1Ⅰ=88.4×90.6/885.28=9.05mm(4) 第1层墙体Ⅱ-Ⅱ截面 第一种组合N 1Ⅱ=1.2G 1K +N 1Ⅰ=1.2×60.1+841.8=913.8KN 第二种组合N 1Ⅱ=1.35G 1K +N 1Ⅰ=1.35×60.1+885.2=966.3KN 所以,取N=966.3KN5、截面承载力验算(1)2层墙体I-I截面(A=4320002mm f=2.67MPa H 0=3300mm ) 第一种组合H hβγβ==1.0×3300/240=13.75e/h=6.56/240=0.0273 查表得ψ=0.75ψAf=0.75×432000×2.67=865.08KN >2N I =747.5KN 满足要求第二种组合H hβγβ==1.0×3300/240=13.75e/h=6.14/240=0.026查表得ψ=0.72 ψAf=0.72×432000×2.67=830.5KN >747.5KN 满足要求(2)2层墙体Ⅱ-Ⅱ截面(e=0)H hβγβ==13.5 查表得ψ=0.790ψAf=0.790×432000×2.67=911.21KN >813.4KN 满足要求(3)1层墙体I-I截面(A=4320002mm f=3.22MPa H 0=3900mm )第一种组合 0H hβγβ==1.0×3900/240=16.25e/h=7.4/240=0.0308 查表得ψ=0.65ψAf=0.65×432000×3.22=904.2KN >841.8KN 满足要求第二种组合e/h=9.05/240=0.038 0H hβγβ==1.0×3900/240=16.25查表得ψ=0.67ψAf=0.67×432000×3.22=932.0KN >1N I =885.2KN 满足要求(4) 1层墙体Ⅱ-Ⅱ截面(e=0)H hβγβ==16.25查表得ψ=0.70ψAf=0.70×432000×3.22=973.7KN >1N ∏=966.3KN 满足要求(5) 卫生间纵墙,楼梯间纵墙经验算满足要求(二)、横墙内力计算及截面承载力验算取1m 宽墙体作为计算单元,沿纵向取3600mm 为受荷宽度,计算截面面积b A =0.24×1=0.24m 2,由于房屋开间,荷载均相同,因此近似按轴压验算,简图如下:(1)楼梯间横墙内力计算及承载力验算第2层墙体Ⅱ-Ⅱ截面第一种组合:N 2Ⅱ=1.2(1×3.3×5.24×4+1×3.6×5.4+1×3.6×3×3.5)+1.4(1×3.6×2+1×3.2×0.85×3×2.1)=188.8KN第二种组合N 2Ⅱ=1.35×156.3+ 1.4×0.7×32.9=196.6KN所以取N=196.6KN e=0 ,0H h βγβ==1×3060/240=12.75 查表得ψ=0.8ψAf=0.8×240×2.67=512.64KN>196.6KN 满足要求第1层墙体Ⅱ-Ⅱ截面(考虑2至5层楼面活荷载折减系数0.85)第一种组合:N 1Ⅱ=1.2(1×3.3×5.24×4+1×3.9×5.24+1×3.6×5.4+1×3.6×4×3.5)+1.4(1×3.6×2+1×3.6×0.85×4×2.2)=237.3KN第二种组合:N 1Ⅱ=1.35×159.4+0.98×32.9=247.4KN所以取N=247.3KNH h βγβ==1.0×3900 /240=13.25 查表得ψ=0.79ψAf=0.79×240×3.22=610KN>254.63KN 满足要求(2)卫生间横墙内力计算及承载力验算卫生间采用现浇楼板,h=100mm ,力按单向板传递。

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