砌体结构设计计算书-.doc

目录第1章 绪论31.1 设计目的 3 1.2 设计内容 3第2章 设计依据 6 2.1 气象资料 6 2.2 不考虑抗震设计 6 2.3 其他条件 6第3章 静力计算方案 7第4章 荷载标准值 8 4.1 屋面恒荷载 8 4.2 上人屋面活荷载标准值 8 4.3 楼面恒荷载 8 4.4 墙体自重 9 4.5 楼面活荷载标准值 9 4.6荷载折减法 9第5章 墙体高厚比验算 10 5.1 A轴线上高厚比验算 10 5.2 B轴线上高厚比验算11第6章 墙体承载力验算10 6.1 AB轴线间的 13 6.2 AB轴线间的 19 6.3 轴线间的B12第7章 钢筋混凝土挑梁的设计计算 22 7.1 荷载计算22 7.2 抗倾覆计算24 7.3 挑梁下砌体局部受压验算25 7.4 钢筋混凝土承载力验算15第8章 钢筋混凝土过梁的设计计算 278.1 荷载计算27 8.2 钢筋混凝土承载力计算27第9章 钢筋混凝土梁的设计计算289.1 荷载计算28 9.2 钢筋混凝土承载力计算28结束语30参考文献 31第1章 绪论1.1 设计目的通过这一次课程设计，初步熟悉砌体结构设计内容、程序和基本原则，学习了设计中常用的计算方法和步骤，提高自己用CAD制图能力，进一步掌握有关Word的使用，巩固所学的理论知识和实际知识，从整体上把握砌体结构方面的知识，进一步熟悉有关设计砌体结构的规范，并在课程设计的过程中把规范运用进去，为以后的学习各工作打下结实的基础。 1.2 设计内容1、建筑部分建筑设计已经完成，其标准层平面和剖面图如图1、2所示。内外承重墙240mm,采用烧结多孔砖，墙体采用双面粉刷，上人屋面，屋面做保温层，采用现浇楼盖。2、结构部分1） 结构选型和结构布置根据建筑设计和结构承重方面的要求，以及场地地质条件、现场材料供应和施工技术条件等，合理进行砌体结构方案的选择和结构布置。进行墙体布置，确定静力计算方案，确定构件尺寸，选择构件材料。统一构件编号及各构件的定位尺寸，绘制出结构布置图。2）结构计算首先根据房屋静力计算方案，进行墙、柱内力分析，验算墙柱承载力；然后计算过梁、挑梁和梁等主要构件；最后根据构造要求选择圈梁和构造柱，并对结构采取相应的构造措施。3）绘制结构施工图完成一号图一张，图纸主要包括：结构设计总说明，标准层结构平面布置图（1：100），钢筋混凝土构件（圈粱、过梁、挑梁、构造柱）配筋图1：20，构造措施详图。完成三号图一张：手绘标准层结构平面布置图（1：100）。4)结构设计计算书说明结构选型和结构布置的理由及设计依据。列出结构设计计算的各步骤和主要计算过程以及全部计算结果。计算书中应附有必要的图表和参考文献。（图1）（图2）第二章 设计依据2.1气象资料1）温度：最热月平均29.6度 最冷月平均6度夏季极端最高39.8度 冬季极端最冷2度2）相对湿度: 最热月平均73%3）主导风向： 全年为西北风，夏季为东南风，基本风压Wo0.35kN/m24）雨雪条件： 年降雨量1450mm；日最大降水强度192mm/日；暴雨降水强度3.3升/s*100m2；最大积雪深度为80mm。基本雪压为0.45kN/m2。2.2不考虑抗震设计2.3其他条件1）自然地表1米内为填土，填土下层为3米厚粉质粘土，再下层为泥质粉砂。粉质粘土地基承载力特征值220KN/M2，灰岩层地基承载力特征值20003500KN/M2。2）地下水位：地表以下2.5米，无侵蚀性。3）相邻原有建筑基础为条形基础，其地面标高在室外地面下1.2米处，马路排水暗沟2.0米。4）三材由建材公司供应，品种齐全。5）墙体材料可选用烧结多孔砖。第3章 确定静力计算方案本房屋起居室比较大，须采用双向现浇板，整体考虑起居室，厨房，客房，餐厅，书房，卫生间整体现浇，而卧室采用横墙承重的预制板最大横墙的间距为s=2.1+2.3+1.0+1.2=6.6m，查表，属于屋盖楼盖的第一类，s32m，所以房屋属于刚性方案房屋。表3.1房屋的静力计算方案屋盖或楼盖类别刚性方案刚弹性方案弹性方案1整体式、装配整体式和装配式无檩体系钢筋混泥土屋盖或钢筋混泥土楼盖2装配式有檩体系钢筋混泥土屋盖、轻钢屋盖和有密铺望板的木屋盖和木楼盖3瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖注：1.表中为房屋横墙间距，其长度单位为；2.对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋，应按弹性方案考虑。（资料来源：施楚贤.砌体结构.中国建筑工业出版社.2006.11-88）第4章 荷载计算4.1 屋面恒荷载标准值：40mm厚C30细石混凝土内配双向 3mm厚APP卷材防水层 20mm厚水泥砂浆找平层 水泥珍珠岩2%找坡，最薄处40mm 100厚现浇钢筋混凝土屋面板 20mm厚板底粉刷 板下吊顶 屋面恒荷载标准值总计: 4.2 上人屋面的活荷载标准值：查规范上人屋面取，该地区基本雪压为，但考虑下雪时屋面不上人，因此不考虑雪荷载的影响。4.3楼面恒荷载标准值大理石面层 20mm厚水泥砂浆找平 100厚现浇板： 110mm厚预制板 厚板底粉刷： 现浇板楼面恒荷载标准值： 预制板楼面恒荷载标准值： 4.4墙体自重：（双面粉刷）： （双面粉刷）： 铝合金窗重 ： 木门自重: 4.5楼面活荷载标准值此建筑为一小区住宅楼查规范取，阳台取。该房屋所在地区的风压为，且房屋层高小于4m，总高度小于28m,查表可知，不考虑风荷载的影响。表4.1外墙不考虑风荷载影响时的最大高度基本风压（）层高（m）总高（m）0.44.0280.54.0240.64.0180.73.518注：对于多层砌体房屋190厚的外墙，当层高不大于2.8 m，总高不大于19.6 m，基本风压不大于0.7时可不考虑风荷载的影响。4.6荷载折减法：查阅表表4.2活荷载按楼层的折减系数墙体、基础计算截面以上的楼层1234568920大于20计算截面以上各楼层活荷载和的折减系数1.00（0.99）0.850.700.650.600.55注：当搂面梁的从属面积超过25时，应采用括号内的系数。（资料来源：设计指导资料）第5章 墙体高厚比验算5.1 轴线上的顶层纵墙按矩形截面墙高厚比验算： 式中 矩形截面墙柱高厚比；房屋计算高度； h墙厚或矩形柱与相应的边长。 承重墙的允许高厚比修正系数；（承重墙） 有门窗洞口墙的允许高厚比修正系数。 式中：在宽度s范围内的门窗洞口的宽度； s相邻窗门或壁柱之间的距离。因为 ； 所以2H=6.0ms=3.3mH=3.0m ；由表查得： 式中 s房屋横墙间距； H房屋层高； 房屋计算高度； 由公式得：由公式得：由公式得： 此层墙体采用M5混合砂浆，查表，有 。由公式得： 因此，此纵墙的高厚比满足要求。表5.1墙柱的允许高厚比值沙浆强度等级墙柱221524162617注：1.毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低20%；2.砖砌体和钢筋混泥土面层或钢筋沙浆面层的组合砌体构件的允许高厚比，可按表中数值提高20%，但不大于28；3.施工验算阶段沙浆尚未硬化的砌体高厚比时，允许高厚比对墙取1.4，对柱取11。（资料来源：施楚贤.砌体结构.中国建筑工业出版社.2006.11-1）表5.2受压构件的计算高度房屋类别柱带壁柱墙或周边拉结的墙排架方向垂直方向有吊车的单层厂房边截面柱上段弹性方案刚性、刚弹性方案变截面柱下段无吊车的单层和多层房屋单跨弹性方案刚弹性方案多跨弹性方案刚弹性方案刚性方案注：1.表中为变截面柱的上段高度；为变截面柱的下段高度；2.对于上端为自由端的构件，；3.独立砖柱，当无柱间支撑时，柱在垂直排架方向的应按表中数值乘以1.25后采用；4. 房屋横墙间距；5.自承重墙的计算高度应根据周遍支承或拉界条件确定。（资料来源：施楚贤.砌体结构.中国建筑工业出版社.2006.11-90）5.2 轴线上轴线上 顶层承重墙整片墙的高厚比验算： 式中 矩形截面墙柱高厚比； 房屋计算高度；h墙厚或矩形柱与相应的边长。承重墙的允许高厚比修正系数；（承重墙） 有门窗洞口墙的允许高厚比修正系数。 在宽度s范围内的门窗洞口的宽度； S相邻窗门或壁柱之间的距离。 式中系数，对细料石、半细料石，；对混凝土砌快、粗料石、毛料石及毛石砌体，；其他砌体，。构造柱沿墙长方向的宽度。 构造柱的间距。当时取0.25; 当时取0查表. 由公式 得：由公式得： 由公式得： 取 此墙采用M5混合砂浆，查表， 由公式得：因此 此整片墙的高厚比满足要求。第6章 墙体承载力验算6.1 轴线之间的6.1.1 确定计算截面此墙段属于轴心受压，因为其砌体的材料不同，选两个控制截面：-截面（二层楼面标高处）；-截面（-0.000标高）6.1.2 选取计算单元取1m长的墙体作为计算单元,其受荷面积为:6.1.3 荷载标准值的计算屋面恒荷载 各层楼面恒荷载 屋面活荷载 各层楼面活荷载 各层墙体自重 圈梁自重 6.1.4 控制截面内力计算 (轴向力设计值应考虑两种内力组合)1-1截面（五层楼面标高处）1-1截面的轴力为屋面传来轴力与本层的墙体和圈梁自重之和轴向力设计值应考虑两种内力组合2-2截面（标高处）此截面的轴力为上述与一、二、三、四层楼面恒载、活载、墙体自重及圈梁自重之和，而楼面活荷载应按楼层进行折减，此截面以上有4层，查表4-2取折减系数为0.7.6.1.5 承载力验算此墙体为轴心受压，则偏心距1-1截面（五层楼面标高处）采用M5砂浆，MU10烧结多孔砖砌筑，查表可得从平面图上可知，由表查得计算高度 由公式得 查表得 承载力验算用公式 式中 轴向力设计值； 高厚比和轴向力偏心距e对受压构件承载力的影响系数； 砌体抗压强度设计值；可按砌筑砂浆和砖的类别查表取用A截面面积，对各类砌体均应按毛截面计算；对带壁柱墙，当考虑翼缘宽度时，应按规采用。由式得 满足要求。表6.1烧结普通砖与多孔砖抗压强度设计值砖的强度等级砂浆强度等级砂浆强度M15M10M7.5M5M2.50MU303.943.272.932.592.261.15MU253.602.982.682.372.061.05MU203.222.672.392.121.840.94MU152.792.312.071.831.600.82MU101.891.691.501.300.67注：当烧结多孔砖的孔洞率大于30%时，表中数值应乘以0.9。（资料来源：施楚贤.砌体结构.中国建筑工业出版社.2006.11-49 ）表6.2影响系数（砂浆等级）或00.0250.050.0750.10.1250.154681010.980.950.910.870.990.950.910.860.820.970.900.860.810.760.940.850.810.760.710.890.800.750.700.650.840.740.690.640.600.790.690.640.590.5512141618200.820.770.720.670.620.770.720.670.620.570.710.660.610.570.530.660.610.560.520.480.600.560.520.480.440.550.510.470.440.400.510.470.440.400.3722242628300.580.540.500.460.420.530.490.460.420.390.490.450.420.390.360.450.410.380.360.330.410.380.350.330.310.380.350.330.300.280.350.320.300.280.26或0.1750.20.2250.250.2750.3468100.730.640.590.540.500.680.580.540.500.460.620.530.490.460.420.570.490.450.420.390.520.450.420.390.360.480.410.380.360.3312141618200.470.430.400.370.40.430.400.370.340.320.390.360.340.310.290.360.340.310.290.270.330.310.290.270.250.310.290.270.250.2322242628300.320.300.280.260.240.300.280.260.240.220.270.260.240.220.210.250.240.220.210.200.240.220.210.190.180.220.210.190.180.172-2截面（标高处）标准楼层采用M7.5混合砂浆，MU10烧结多孔砖砌筑,本建筑中各楼层的墙厚没有改变,查表得由式得查表得 由式有 满足要求6.2 AB轴线间的6.2.1 选取计算单元取1m的墙体作为计算单元，受荷面积为6.2.2 确定计算截面此段墙体为外横墙，是偏心受压，经分析选取两个计算截面：3-3截面（顶层板底标高处），4-4截面（一层顶板底标高处）6.2.3 荷载标准值计算屋面恒荷载 女儿墙自重（厚，高，双面粉刷） 各层楼面恒荷载 屋面活荷载 各层楼面活荷载 各层墙体自重 圈梁自重 6.2.4 控制截面内力的计算3-3截面（顶层板底标高处）截面上传来的全部力之和为偏心力为 有效支承长度用计算 （6-2）式中 楼板截面高度； 砌体抗压强度设计值()。 由表得 ，屋面采用现浇板， 由式得 偏心力矩用式计算 （6-3）式中 计算截面上的偏心力； 墙中线至墙边缘的距离此建筑取120mm。则此截面（3-3）截面的偏心力矩由式得偏心距 （6-4） 式中 计算截面上的偏心力矩； 计算截面上的竖向力设计值总和。由式（6-4）得 4-4截面处（一层顶板底标高处）上部传过来的全部力为上述以及各楼层恒载、活载、墙体、圈梁自重之和，同时楼面活载应考虑按楼层折减，查表取0.7 1层计算截面上的偏心力 楼层采用预制板，采用M7.5砂浆，MU10烧结多孔砖砌筑由表得 由式得 该截面上偏心力矩由式得： 由式得 6.2.5 承载力验算3-3截面（顶层板底标高处）取 从平面图可知， 查表可得 查表得 ， 查表得 由式得满足要求。4-4截面（一层顶板底标高处） 查表得 查表得 由式有 满足要求。6.3 -轴线间的B6.3.1选取计算单元此段墙的计算单元为窗中线至门中线的距离，长度为6.3.2 确定计算截面此墙为偏心受压，选取两个截面：5-5截面（顶层顶板底截面），6-6截面（首层顶板底截面）6.3.3 荷载标准值计算客厅上部屋面传过来的恒载 客厅上部屋面传过来的活载 女儿墙自重 各楼层楼面恒载 各楼层楼面活载 各层墙体自重圈梁自重 门窗自重 6.3.4 控制截面内力计算5-5截面（顶层顶板底截面）5-5截面上承受的全部竖向力设计值之和为：顶层计算截面上的偏心力 由表得 ，屋面采用现浇板， 由式得 该截面上偏心力矩由式得： 由式得 6-6截面（首层顶板底截面）此截面上的内力为截面以上各种荷载之和,同时要考虑楼面活荷载的折减,此截面上有四层,则查表取折减系数0.7.6-6截面上承受的全部竖向力设计值之和为：计算截面上的偏心力 楼层采用预制板，采用M7.5砂浆，MU10烧结多孔砖砌筑由表得 由式得 该截面上偏心力矩由式得： 由式得 6.3.5 承载力验算5-5截面（顶层顶板底截面）取 则 从平面图上可知,查表可得计算高度 由有轴心受压的柱的稳定系数: (6-5) (6-6)式中 -构件的高厚比,对矩形截面,对T形或十字形截面,. -只与砂浆强度有关的系数,当时,;当时,;当时,.由式与计算有墙体截面面积 由式有:满足要求。6-6截面（首层顶板底截面）取 则 查表得 由式得 满足要求。第7章 钢筋混凝土挑梁的设计计算7.1荷载标准值计算挑梁截面选，采用混凝土，钢筋，。按构造要求对楼层有 对顶层 式中 挑梁埋入砌体长度； 挑梁挑出长度。则根据上式取 取 取轴线上底挑梁计算。计算宽度取 楼面传来的恒荷载 阳台隔墙传来的恒荷载 楼面传来的活荷载 阳台传来活载 屋面恒载 屋面活载 挑梁自重 梁端集中荷载 7.2 挑梁的抗倾覆验算砌体墙中钢筋混凝土挑梁的抗倾覆验算按公式计算： 式中 挑梁的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩挑梁的抗倾覆力矩设计值；挑梁的抗倾覆荷载，取挑梁尾端上部扩展角的阴影范围（其水平长度为）内本层的砌体与楼面恒荷载标准值之和； 作用点至墙外边缘的距离。按下式计算倾覆点：当时，属于弹性挑梁，取，且不大于. 当时，属于刚性挑梁，取。 式中 挑梁埋入砌体墙中的长度； 挑梁的截面高度； 计算倾覆点至强外边缘的距离。根据公式得： 属于弹性挑梁取 满足要求。按公式有对楼层挑梁:倾覆力矩 抗倾覆力矩 满足要求对顶层挑梁 满足要求7.3 挑梁下砌体局部受压验算挑梁下砌体的局部受压承载力按下式验算： 式中 挑梁下的支承压力，可取,为挑梁的倾覆荷载设计值； 梁端底面压应力图形的完整系数，可取0.7； 砌体局部抗压强度提高系数，支承在一字墙上取1.25，支承在丁字墙上取1.5； 挑梁下砌体局部受压面积，可取，为挑梁截面宽度，为挑梁截面高度； 砌体抗压强度设计值。对于楼层,查表可得 则根据式得：满足要求。对于楼层,查表可得 则根据式得：满足要求。7.4钢筋混凝土承载力验算挑梁的最大弯距与倾覆力矩接近，可按挑梁的最大弯距设计： 最大剪力设计值按设计： 其中 为挑梁的荷载设计值在挑梁墙外边缘处截面产生的剪力。对楼层根据式得： 根据公式： 公式： 公式： 式中 截面抵抗矩系数； 钢筋混凝土梁中的弯矩（）； 混凝土抗压强度设计值（）； 梁截面宽度（ ） ， 梁截面有效高度（）钢筋抗拉强度设计值（）由式得: 由式得: 由式得: 选用 （箍筋按下列公式计算： 式中混凝土抗拉强度设计值；截面宽度；截面有效高度；箍筋抗拉强度设计值；配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积，等于（为在同一截面内箍筋的股数，为单肢箍筋的截面面积）由式得:可按照构造配箍筋即200对顶层根据式得: 由式得: 由式得: 由式得: 选用 （）由式得:可按照构造配箍筋即200第8章 钢筋混凝土过梁的设计计算8.1 荷载标准值计算选取-轴线间的A上的门过梁进行计算，过梁高取180mm，对于楼层，过梁上墙体的净高为，则要考虑上部楼板传过来的荷载，则过梁上的线荷载为 对于顶层的过梁，同样要考虑上部楼板传来的荷载。屋面传来的恒载为 屋面传来的活载为 GL自重 QL自重 女儿墙及过梁上墙自重 8.2 钢筋混凝土过梁承载力计算对楼层最大弯矩为 最大剪力 式中 梁均布线荷载（） 梁的长度（）由上式得 查规范选用GL18241对顶层 查规范选用GL18244第9章 钢筋混凝土梁的设计计算9.1 荷载标准值计算选取-轴线间的C段进行计算，选用梁的尺寸为，选用C25混凝土，HRB335钢筋，相应数据如下 对楼层，餐厅采用现浇板，客厅采用预制板，则餐厅楼面传来的恒载 客厅楼面传来的恒载 餐厅和客厅楼面传来的活载 对顶层，屋面均采用现浇板屋面传过来的恒载 屋面传过来的活载 梁自重 9.2 钢筋混凝土梁承载力计算对楼层，产生的最大弯矩和最大剪力为由式得 由式得 由式得 由式得 由式得 选用（）由式得 因此可按构造配箍筋，即200对顶层由式得 由式得 由式得 由式得 由式得 选配 （）由式得 可按构造配置箍筋，即200结束语通过这次课程设计我学会了很多知识,能够把前面学到的知识用运到课程设计当中去,并发现了自己的很多不足之处.在今后的学习当中我更要努力加强! 本课程设计是在我的指导老师*副教授的亲切关怀和悉心指导下完成的。她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。 从课题的选择到项目的最终完成，欧老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。 为期一周的课程设计，老师的耐心的指导和同学的帮助下，我成功地完成了这次的课程设计株洲某五层砖混结构住宅。在计前期，我重新温习了钢筋混凝土结构设计、钢筋混凝土结构设计原理、等相关基础知识，并研读了建筑设计规范、砌体结构规范、荷载规范等规范。在设计中，我通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行了砌体结构，施工设计。 课程设计是对砌体结构专业知识的一次综合应用、深化和提高，也是将学到理论运用于设计的一次锻炼。通过这次对规范的学习和了解，深知自己的不足，但只要通过自己的努力及老师的艰辛指导，在设计中要求自己时刻查询规范，严格按照规范要求来做，我想自己一定能把这次设计做得更好！通过这次课程设计，我加深对以前说学的专业知识的了解，也发现了自己的不足之处。通过老师和同学的帮助，收获很大。学会了结构设计的基本要点和思想，相信在以后的工作和学习中会有很大的帮助。我一定会努力的！参考文献1施楚贤砌体结构中国建筑工业出版社出版，20052 砌体结构设计规范 GB50003-20013 建筑结构荷载规范 GB50009-20014 沈蒲生，梁兴文. 混凝土结构设计原理M 北京：高等教育出版社，20055 中南地区建筑标准设计结构图集6 混凝土结构设计规范GB500102002