大学砌体结构课程设计----多层混合结构房屋设计

**大学城市建设学院建工系-1-**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）**大学城市建设学院建工系-2-《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,恒荷载取5.02/mkn（2）、卫生间活荷载取2.02/mkn,恒荷载取8.02/mkn（3）、钢筋混凝土容重3/25mkn（4）、平顶粉刷：20.40/knm3、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**大学城市建设学院建工系-3-（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。表一2.02.12.22.32.42.52.63.012345673.18910111213143.2151617181920213.3222324252627283.4293031323334353.536373839404142注：恒载、活载指的是楼面恒载、活载标准值，单位为2/mkn，要求同学按学号选择每题的楼面恒载、活载值。活载恒载题号**大学城市建设学院建工系-4-《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1500mm，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s32m，L=32.64mh/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s2H**大学城市建设学院建工系-5-由表查得计算高度H0=1.0H=3.9m查表，M10砂浆，[β]=26μ1=1.2,μ2=1-0.4bs／s=1-0.4×4.5/10.8=0.830.725.1624.09.30hH＜21=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s2H=6.6查表，0H1.0H=3.3m75.1324.03.30hH21=0.83×1.2×26=27.14满足要求(2)内纵墙的高厚比验算H0的计算同外纵墙一层纵墙：μ2=1-0.4bs／s=1-0.4×2.0/10.8=0.930.725.1624.09.30hH＜21=0.93×1.2×26=29满足要求二层以上纵墙：μ2=1-0.4bs／s=1-0.4×2.0/10.8=0.930.775.1324.03.30hH21=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，2=1.0**大学城市建设学院建工系-6-所以：25.1324.018.30hH21=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hH21=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0.4KN/2m=5.4KN/2m屋面活荷载：0.7KN/2m2、楼面恒荷载：3.1KN/2m+平顶粉刷0.4KN/2m=3.5KN/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/2m6、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**大学城市建设学院建工系-7-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=3.75KN∕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（5.24KN/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=48.8KN**大学城市建设学院建工系-8-1层墙重(大梁以下部分)G1k=（3.6×3.9—1.8×1.5）×5.24+1.8×1.5×0.25=60.1G2kKN屋面梁支座反力：由恒荷载传来Nl6gk=1/2×5.4×3.69×6.0+1/2×6.0×3.75=69.57KN由活荷载传来Nl6qk=1/2×2.0×3.6×6.0=7.56KN有效支承长度a06=10/hf=10×07.2/600=170.3mm＜240mm所以取a06=170.3mm楼面梁支座反力：由恒荷载传来21lgklgkNN=1/2×3.5×3.6×6.0+1/2×3.75×6.0=37.36KN由活荷载传来21lqklqkNN=1/2×2.1×3.6×6=22.68KN2至5层楼面梁有效支承长度0602aa=170.3mm1层楼面梁有效支承长度01a=10/hf=10×67.2/600=150mm所以取a01=150mm4、内力组合（1）第2层墙体Ｉ－Ｉ截面第一种组合（1.2G1.4Q）N2l=1.2(Gk+4×G2k+Nl6gk+4×Nl2gk)+1.4(Nl6gk+4×0.85×Nl2qk)=1.2×(21.42+4×48.8+69.57+4×49.05)+1.4×(7.56+4×22.68)=716.46KNNl2=21.21.4lqkNl2gkN=1.2×49.05+1.4×22.68=90.60KN2le=240÷2-0.4a02=120-0.4×170.3=51.88mm2le=Nl2el2/N2Ⅰ=6.56第二种组合（1.35G1.4Qc=0.7）2N1.35(Gk+4×G2k+Nl6gk+4×Nlgk)+1.4×0.7×(Nl6gk+4×0.85×Nlqk)=747.58KNNl2=1.35Nlgk+1.4×0.7Nlqk=66.98KN2le=Nl2el2/N2Ⅰ=6.14mm**大学城市建设学院建工系-9-（2）第2层墙体Ⅱ-Ⅱ截面第一种组合N2Ⅱ=1.2G2K+N2Ⅰ=1.2×48.8+716.46=775.02KN第二种组合N2Ⅱ=1.35G2K+N2Ⅰ=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NLⅠ=1.2(Gk+5×G2k+Nl6gk+5×Nl2gk)+1.4(Nl6gk+5×0.85×Nl2qk)=1.2×(21.42+5×48.8+69.57+5×49.05)+1.4×(7.56+5×0.85×2.68)=841.87KNNL1=21.21.4lqkNl2gkN=1.2×49.05+1.4×22.68=90.6KN1012400.42lea=120—0.4×150=60mme=NL1eL1/N1Ⅰ=60×90.7/733.9=7.4mm第二种组合NLⅠ=1.35(Gk+5×G2k+Nl6gk+5×Nlgk)+1.4×0.7×(Nl6gk+5×0.85×Nlqk)=885.2KNNL1=1.35Nlgk+1.4×0.7Nlqk=88.4KNe=NL1eL1/N1Ⅰ=88.4×90.6/885.28=9.05mm（4）第1层墙体Ⅱ-Ⅱ截面第一种组合N1Ⅱ=1.2G1K+N1Ⅰ=1.2×60.1+841.8=913.8KN第二种组合N1Ⅱ=1.35G1K+N1Ⅰ=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=4320002mmf=2.67MPaH0=3300mm）第一种组合0Hh=1.0×3300/240=13.75**大学城市建设学院建工系-10-e/h=6.56/240=0.0273查表得=0.75Af=0.75×432000×2.67=865.08KN＞2N=747.5KN满足要求第二种组合0Hh=1.0×3300/240=13.75e/h=6.14/240=0.026查表得=0.72Af=0.72×432000×2.67=830.5KN＞747.5KN满足要求（2）2层墙体Ⅱ-Ⅱ截面（e=0）0Hh=13.5查表得=0.790Af=0.790×432000×2.67=911.21KN＞813.4KN满足要求（3）1层墙体Ｉ－Ｉ截面（A=4320002mmf=3.22MPaH0=3900mm）第一种组合0Hh=1.0×3900/240=16.25e/h=7.4/240=0.0308查表得=0.65Af=0.65×432000×3.22=904.2KN＞841.8KN满足要求第二种组合e/h=9.05/240=0.0380