砌體結構課程設計

1、<p>　　砌體結構課程設計 </p><p>　　目錄課程設計任務書……………………………………………………………… 3</p><p>　　房屋結構承重方案…………………………………………………… 6</p><p>　　房屋靜力計算方案 ………………………………………………… 6</p><p>　　荷載統(tǒng)計 …………

2、………………………………………………… 6 </p><p>　　墻體的高厚比驗算 ………………………………………………… 7</p><p>　　墻體承載力計算…………………………………………………… 7</p><p>　　墻下條形基礎設計… ……… …… ……… ……………………… 18</p><p>　　過梁計算…………

3、……………… ……… ………………………… 20</p><p>　　挑梁計算…………………………………………… ……………… 22</p><p>　　抗震計算………………………… ………………………………… 23</p><p>　　平面圖、剖面圖、計算單元………………………………………… 27</p><p><b>　

4、　砌體結構課程設計</b></p><p><b>　　一、設計資料</b></p><p>　　某四層磚混教學樓其平面、剖面如圖。圖中梁和墻體的截面尺寸自己選擇。墻體荷載情況如下：</p><p>　　(1)一、二層墻體厚370mm，采用Mul0輕骨料混凝土砌塊，Mb7.5砂漿。三、四墻厚240mm，采用Mul0輕骨料混凝土砌塊，

5、Mb5砂漿。</p><p>　　(2)磚墻面粉刷做法及總重量</p><p>　　軸線縱向墻及①、軸橫墻均系雙面粉刷，總重5. 24kN／m2；其它軸縱墻為單面粉刷，總重5．07kN／m2。</p><p><b>　　(3)屋面恒荷載</b></p><p>　　二氈三油綠豆砂

6、 0.35 kN／m2</p><p>　　礦渣混凝土找平層20mm 0.4 kN／m2</p><p>　　架空板厚25mm 0.63 kN／m2</p><p>　　架空板支墩 0.47 kN／m2</p><p&g

7、t;　　圓孔板自重(含灌縫) 1.70 kN／m2</p><p>　　梁自重 25 kN／m3</p><p><b>　　(4)天溝荷載</b></p><p>　　二氈三油綠豆砂 0.3 kN／m2<

8、/p><p>　　溝內找平層 0.46 kN／m2</p><p>　　溝外邊粉刷 0.06 kN／m2</p><p>　　天溝白重(折算成m2) 0.93 kN／m2</p><p>　　溝內積木重

9、 0.42 kN／m2</p><p>　　(線荷載為2．17kN／m)</p><p>　　(5)各層樓面恒荷載</p><p>　　細石混凝土粉面層20mm 22 kN／m3</p><p>　　圓孔板自重 1.70 kN／m2</p>

10、<p>　　大梁自重 25 kN／m3</p><p><b>　　使用活載</b></p><p>　　屋面 0.5 kN／m3</p><p>　　樓面 2.0

11、kN／m2</p><p>　　風載 320 kN／m2</p><p>　　木窗自重 0.35 kN／m2</p><p>　　走廊欄板重 2 kN／m2</p><p

12、>　　注：底層構件高度H取至室內地坪標高(0.00)以下350mm處。</p><p>　　根據(jù)地質資料表明，地下水位標高為-0.950m，此處的地基承載力為150MPa。該地區(qū)的基本風壓值為W0＝0.55kN/m2。</p><p><b>　　二、設計要求</b></p><p>　　1、確定房屋的結構承重方案；</p>

13、<p>　　2、確定房屋的靜力計算方案；</p><p>　　3、熟練掌握各種方案多層房屋墻體設計及墻、柱高厚比驗算方法；</p><p>　　4、熟悉梁端下砌體的局部受壓承載力驗算；</p><p>　　5、熟悉過梁、挑梁的設計計算；</p><p>　　6、掌握墻體設計中的構造要求，確定構造柱和圈梁的布置；</p>

14、<p>　　7、熟悉基礎結構設計；</p><p>　　8、掌握繪制結構施工圖。</p><p><b>　　三、設計期限：兩周</b></p><p><b>　　四、參考資料</b></p><p>　　1.建筑結構荷載規(guī)范（GB 50009-2001）</p>&l

15、t;p>　　2.砌體結構設計規(guī)范（GB 50003-2001）</p><p><b>　　3.砌體結構</b></p><p><b>　　課程設計計算書</b></p><p>　　確定房屋的結構承重方案</p><p>　　該房屋為某高校四層磚混結構教學樓，采用縱橫墻承重方案。</

16、p><p>　　確定房屋靜力計算方案</p><p>　　房屋、樓蓋采用鋼筋混凝土屋蓋、鋼筋混凝土樓蓋，，所以本房屋屬于剛性方案。</p><p>　　荷載統(tǒng)計 1、屋面恒荷載:</p><p>　　二氈三油綠豆沙 </p><p>　　礦渣混凝土找平層 </p

17、><p>　　架空板厚 </p><p>　　架空板支墩 </p><p>　　圓孔板自重（含灌縫） </p><p>　　梁自重 </p><p><b>　　天溝荷載&l

18、t;/b></p><p>　　二氈三油綠豆沙 </p><p>　　溝內找平層 </p><p>　　溝外邊粉刷 </p><p>　　天溝自重（折算成） </p><p>　　溝內

19、積木重 </p><p><b>　?。ň€荷載為）</b></p><p><b>　　各層樓面恒荷載</b></p><p>　　細石混凝土粉面層 </p><p>　　圓孔板自重 </p&g

20、t;<p>　　大梁自重 </p><p><b>　　使用活荷載</b></p><p>　　屋面 </p><p>　　樓面 </p><p>　　風載

21、 </p><p>　　木窗自重 </p><p>　　走廊欄板重 </p><p><b>　　墻體自重標準值</b></p><p>　　厚墻體自重（雙面粉刷） </p>

22、<p>　　厚墻體自重（單面粉刷） </p><p>　　厚墻體自重（雙面粉刷） </p><p>　　厚墻體自重（單面粉刷） </p><p>　　由于本地區(qū)基本風壓值為，且房屋層高小于，房屋總面積小于，故可以不考慮風荷載的影響。</p><p><b>　　高厚比驗算</b></p

23、><p>　　縱墻： 取B軸縱墻進行高厚比驗算，一、二層墻砂漿強度等級為M7.5，查表4-4得，，三、四層墻砂漿強度等級為M5，查表得，。</p><p>　　第一層，，，查表4-3得，，考慮窗洞口影響，所以第一層實際高厚比。</p><p>　　第二層，，，查表4-3得，，所以第二層實際高厚比。</p><p>　　第三、四層，，，查表

24、4-3得，，所以第三層實際高厚比。</p><p>　　2、橫墻： 一二層橫墻墻厚，三四層橫墻墻厚，墻長，且墻上無洞口，故不必進行高厚比驗算。</p><p><b>　　五、墻體承載力計算</b></p><p>　　該房屋所在地的基本風壓值為，且房屋層高小于，房屋總高度小于，由表4-6知，該房屋設計時可不考慮風荷載的影響。

25、（一）縱墻承載力計算</p><p><b>　　1、選擇計算單元</b></p><p>　　對于該房屋A軸叫B軸不利，故可以只對A軸線的對應的縱墻進行承載力驗算。取計算單元，其受荷面積為：。</p><p><b>　　確定計算截面</b></p><p>　　每層墻的控制截面位于墻頂部梁（或板

26、）底面和墻底底面處，在截面1-1等處既有軸向力N，又有彎矩M，按偏心受壓驗算承載力，同時，還應驗算梁下砌體的局部承載力，在截面2-2處所受的軸心壓力最大。</p><p><b>　　荷載計算</b></p><p><b>　　將荷載轉化成線荷載</b></p><p><b>　　屋面恒荷載</b>

27、;</p><p>　　女兒墻自重（厚，高，雙面粉刷） </p><p>　　天溝荷載 </p><p>　　二、三、四層樓面恒荷載 </p><p>　　屋面活荷載 </p><p>　　二、三、四層樓面活荷載

28、 </p><p>　　三、四層墻體自重、窗自重及圈梁自重 </p><p>　　一、二層墻體自重、窗自重及圈梁自重 </p><p>　　4、控制截面的內力計算</p><p><b>　?。?）第四層</b></p><p>　　1）第四層截面1-1處<

29、;/p><p>　　易求得恒荷載產生的支座反力，活荷載產生的支座反力,屋面荷載產生的支座反力。由屋面荷載產生的軸向力設計值應考慮兩中內力組合：</p><p>　　由可變荷載效應控制的組合，，則</p><p>　　由永久荷載效應控制的組合，，則</p><p>　　四層采用Mu7.5輕型骨料混凝土砌塊，M5砂漿砌筑，查表2-4，砌體抗壓強度設計

30、值，一、二層采用Mu10輕型骨料混凝土砌塊，M7.5砂漿砌筑，查表2-4，砌體抗壓強度設計值。</p><p>　　屋（樓）面梁端設有剛性墊塊，取，，此時剛性墊塊上表面處梁端有效支承長度。</p><p><b>　　第四層截面2-2處</b></p><p>　　(2)第三層 1)第三層截面3-3處</p><p&

31、gt;　　易求得樓面恒荷載產生的支座反力，樓面活荷載產生的支座反力。軸向力為上述荷載與本層樓蓋荷載之和：</p><p><b>　　，查表得，，則</b></p><p><b>　　，查表得，，則</b></p><p>　　第三層截面4-4處 </p><p>　?。?）第二

32、層： 1）第二層截面5-5處 </p><p><b>　　，查表得，，則</b></p><p><b>　　，查表得，</b></p><p><b>　　第二層截面6-6處</b></p><p><b>　?。?）第一層</b&

33、gt;</p><p>　　1）第一層截面7-7處</p><p>　　易求得樓面恒荷載產生的支座反力，樓面活荷載產生的支座反力。軸向力為上述荷載與本層樓蓋荷載之和：</p><p><b>　　，查表得，，則</b></p><p><b>　　，查表得，</b></p><p

34、>　　2）第層截面8-8處</p><p>　　第四層窗間墻承載力驗算：</p><p>　　（1)第四層截面1-1處窗間墻承載力驗算</p><p><b>　　第一組內力：，</b></p><p><b>　　第二組內力：，</b></p><p>　　對第一組內

35、力，，，，查表得，，由公式得</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　　對第二組內力：，，，查表得，，由公式得</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　　第四層截面2-2處窗間墻受壓承載力驗算</p><p><b

36、>　　第一組：，</b></p><p><b>　　第二組：，</b></p><p><b>　　，，查表得，</b></p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　　梁端支撐處（1-1截面）砌體局部受壓承載力驗算</p>

37、<p>　　梁端尺寸為的預制剛性墊塊，墊塊面積：</p><p><b>　　第一組內力</b></p><p><b>　　，，</b></p><p><b>　　，按，查表得，</b></p><p>　　對于第二組內力，比第一組梁端反力小，且相等，這對局壓

38、受力更加有利，因此，采用的剛性墊塊能滿足局壓承載力的要求。</p><p>　　第三層窗間墻承載力驗算</p><p>　　（1)第四層截面3-3處窗間墻承載力驗算</p><p><b>　　第一組內力：，</b></p><p><b>　　第二組內力：，</b></p><

39、p>　　對第一組內力，，，，查表得，，由公式得</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　　對第二組內力：，，，查表得，，由公式得</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　　（2）第四層截面4-4處窗間墻受壓承載力驗算</p>

40、<p><b>　　第一組：，</b></p><p><b>　　第二組：，</b></p><p><b>　　，，查表得，</b></p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　?。?）梁端支撐處（3-3截面）砌體局

41、部受壓承載力驗算</p><p>　　梁端尺寸為的預制剛性墊塊，墊塊面積：</p><p><b>　　第一組內力</b></p><p><b>　　，，</b></p><p><b>　　，按，查表得，</b></p><p>　　對于第二組內力，

42、比第一組梁端反力小，且相等，這對局壓受力更加有利，因此，采用的剛性墊塊能滿足局壓承載力的要求。</p><p>　　7、第二層窗間墻承載力驗算</p><p>　?。?）第四層截面5-5處窗間墻承載力驗算</p><p><b>　　第一組內力：，</b></p><p><b>　　第二組內力：，</b

43、></p><p>　　對第一組內力，，，，查表得，，由公式得</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　　對第二組內力：，，，查表得，，由公式得</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　?。?）第四層截面6-6處窗

44、間墻受壓承載力驗算</p><p><b>　　第一組：，</b></p><p><b>　　第二組：，</b></p><p><b>　　，，查表得，</b></p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>

45、　　（3）梁端支撐處5-5截面）砌體局部受壓承載力驗算</p><p>　　梁端尺寸為的預制剛性墊塊，墊塊面積：</p><p><b>　　第一組內力</b></p><p><b>　　，，</b></p><p><b>　　，按，查表得，</b></p>

46、<p>　　對于第二組內力，比第一組梁端反力小，且相等，這對局壓受力更加有利，因此，采用的剛性墊塊能滿足局壓承載力的要求。</p><p>　　8、第一層窗間墻承載力驗算</p><p>　?。?）第四層截面1-1處窗間墻承載力驗算</p><p><b>　　第一組內力：，</b></p><p><b

47、>　　第二組內力：，</b></p><p>　　對第一組內力，，，，查表得，，由公式得</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　　對第二組內力：，，，查表得，，由公式得</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p

48、>　?。?）第四層截面8-8處窗間墻受壓承載力驗算</p><p><b>　　第一組：，</b></p><p><b>　　第二組：，</b></p><p><b>　　，，查表得，</b></p><p><b>　　，滿足要求。</b>&l

49、t;/p><p>　?。?）梁端支撐處（7-7截面）砌體局部受壓承載力驗算</p><p>　　梁端尺寸為的預制剛性墊塊，墊塊面積：</p><p><b>　　第一組內力</b></p><p><b>　　，，</b></p><p><b>　　，按，查表得，&l

50、t;/b></p><p>　　對于第二組內力，比第一組梁端反力小，且相等，這對局壓受力更加有利，因此，采用的剛性墊塊能滿足局壓承載力的要求。</p><p><b>　　橫墻承載力計算</b></p><p>　　以軸線4上的橫墻為例，橫墻上承受由屋面和樓面?zhèn)鱽淼木己奢d，可取寬的橫墻進行計算，其受荷面積為。由于該橫墻為軸心受壓構件，隨

51、著墻體材料、墻體高度不同，可只驗算第三層的截面4-4、第二層6-6及第一層截面8-8的承載力。</p><p>　　荷載計算 取一個計算單元，作用于橫墻的荷載標準值如下：</p><p>　　屋面荷載 </p><p>　　三、四層樓面恒荷載 </p><p>　　屋面活荷載

52、 </p><p>　　三、四層樓面活荷載 </p><p>　　三、四層墻體自重 </p><p>　　二層墻體自重 </p><p>　　一層墻體自重 </p><p>　　2.控制截面內力計算</p><p>　?。?

53、）第三層截面4-4處。軸向力包括屋面荷載，第四層樓面荷載和第三、四層墻體自重：</p><p>　?。?）第二層截面6-6處。軸向力包括上述荷載，第三層樓面荷載和第二層墻體自重。</p><p>　　（3）第一層截面8-8處。軸向力包括上述荷載、第二層樓面荷載和第一層墻體自重。</p><p><b>　　3.橫墻承載力驗算</b></p

54、><p>　　（1）第三層截面4-4：</p><p><b>　　，，查表得m，</b></p><p><b>　　，查表得，，同時</b></p><p><b>　　按公式有</b></p><p><b>　　，滿足要求。</b&g

55、t;</p><p>　　（2）第二層截面6-6：</p><p>　　，，查表得，，，查表得，同時，按公式有</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　?。?）第三層截面8-8：</p><p>　　，，查表得，，查表得，同時，按公式有</p><p

56、><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　　上述驗算結果表明，該橫墻有較大的安全儲備，顯然其他橫墻的承載力功能滿足要求。</p><p>　　六、墻下條形基礎設計</p><p>　　根據(jù)工程地質條件，墻下條形基礎埋深取1.8m。取1.0m長條形基礎為計算單元，采用條形磚基礎。</p><p>　　1.

57、外縱墻下條形基礎</p><p>　　按公式有，取基礎寬為700mm?；A剖面圖如圖a所示：</p><p>　　2.內橫墻下條形基礎</p><p>　　按公式有，取基礎寬為700mm。取基礎剖面如圖b所示。基礎磚采用燒結頁巖磚和砂漿砌筑。</p><p><b>　　a 縱墻下條形基礎</b></p>

58、<p><b>　　b 橫墻下條形基礎</b></p><p><b>　　七、過梁計算</b></p><p>　　1、荷載計算，作用在過梁上的均布荷載設計值為：</p><p><b>　　第四層，凈跨，</b></p><p>　　2、鋼筋混凝土過梁的計算.&l

59、t;/p><p><b>　　過梁的計算跨度</b></p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　彎矩為：</b></p><p><b>　　剪力為：</b></p><p><b>　　受壓區(qū)高度

60、</b></p><p>　　縱筋面積：，配,鋼筋為HRB235。</p><p>　　3、過梁梁端支承處局部抗壓承載力驗算</p><p>　　查得砌塊抗壓強度設計值，取壓力圖形完整系數(shù) </p><p>　　過梁的有效支承長度：</p><p><b>　　承壓面積：</b><

61、;/p><p><b>　　影響面積：</b></p><p><b>　　由于</b></p><p>　　故取局部受壓強度提高系數(shù)=1.25</p><p>　　不考慮上部荷載，則局部壓力為：</p><p><b>　　局部承壓的抗力：</b><

62、/p><p>　　故過梁支座處砌體局部受壓是安全的。</p><p><b>　　挑梁計算：</b></p><p>　　挑梁的截面尺寸為，埋入砌體長度，挑出長度</p><p><b>　　(1)抗傾覆驗算：</b></p><p>　　挑梁埋入墻體長度，從而傾覆點距離墻邊距離

63、： 。</p><p><b>　　傾覆力矩為：</b></p><p><b>　　抗傾覆力矩：</b></p><p>　　上述結果可知：>,挑梁抗傾覆安全。</p><p>　　(2)挑梁下砌體局部受壓驗算:</p><p>　　按活載為主的組合計算的小于上述值，

64、故取上述值</p><p>　　取壓應力圖形完整系數(shù);局部受壓強度提高系數(shù)，查表砌體抗壓強度設計值，局部受壓面積</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p><b>　　挑梁承載力計算</b></p><p><b>　　挑梁最大彎矩</b></p&

65、gt;<p><b>　　最大剪力</b></p><p>　　。采用C20混凝土，HPB235鋼筋按構造配置，鋼筋。</p><p><b>　　抗震驗算</b></p><p>　　抗震設計防烈度為7度，抗震設計分組為1組，Ⅱ度場地土。</p><p>　　1、水平地震作用計算：&

66、lt;/p><p>　　（1）各層重力荷載代表值</p><p>　　屋面均布荷載 </p><p>　　樓面均布荷載 </p><p><b>　　各層重力荷載代表值</b></p><p><b>　　，，，，</b></p><

67、;p>　　結構總水平地震作用標準值</p><p>　?。?）各層水平地震作用和地震剪力標準值如下表</p><p>　　各層地震作用代表值和所受的水平地震剪力如下圖所示</p><p>　　水平地震作用代表值和水平地震剪力</p><p>　　橫墻截面抗震承載力驗算</p><p>　　二層：全部橫向抗側力墻體

68、截面面積為：</p><p>　　軸線1橫墻截面面積為：</p><p><b>　　樓面總面積為：</b></p><p>　　軸線1橫墻重力荷載從屬面積為：</p><p>　　軸線1橫墻所承擔的水平地震剪力為：</p><p>　　軸線1橫墻每米長度上所承擔的豎向荷載（在該層的半高處）為：&

69、lt;/p><p>　　軸線1橫墻截面的平均壓應力為：</p><p><b>　　采用級砂漿</b></p><p><b>　　滿足要求</b></p><p><b>　　一層：</b></p><p><b>　　，，</b>&

70、lt;/p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　采用級砂漿，</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　縱墻截面抗震承載力驗算</p

71、><p>　　A軸線縱墻的窗間墻為不利墻段，取軸線的墻段進行抗震承載力驗算?？v墻各墻肢比較均勻，各軸線的剛度比可近似用其墻截面面積比代替。</p><p><b>　　二層：</b></p><p>　　縱墻墻體截面總面積：</p><p>　　軸線A墻體截面面積：</p><p>　　不利墻段地震剪

72、力分配按公式計算得</p><p><b>　　盡端墻段（墻段1）</b></p><p><b>　　中間墻段（墻段2）</b></p><p>　　由于，應同時考慮彎曲和剪切變形，各墻段抗側力剛度按公式計算得，計算結果列于下表</p><p>　　一二層縱墻墻段地震剪力設計值</p>

73、<p><b>　　.</b></p><p>　　驗算二層，采用M7.5級砂漿，</p><p><b>　　，</b></p><p>　　墻段1僅承受墻體自重,,</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　軸

74、線2、3處的墻段，除承受墻體自重外還承受大梁傳來的屋面、樓面荷載：</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　驗算第一層，采用M7.5砂漿，</p><p><b>　　，</b></p><p>　　墻段1僅承受墻體自重，為：，，</p><p>

75、<b>　　滿足要求。</b></p><p>　　軸線2、3處的墻段，除承受墻體自重外還承受大梁傳來的屋面、樓面荷載：。</p><p>　　滿足要求。所以，此教學樓抗震驗算滿足要求。</p><p>　　平面圖、剖面圖、計算單元</p><p><b>　　一、二層平面圖</b></p&g