砌体房屋结构设计.doc

砌体房屋结构设计砌体房屋是指由砖砌体、砌块砌体及砌体为主要承重材料，也即通常所称混合结构房屋混合结构房屋是指屋盖、楼盖等水平构件采用钢筋混凝土或木材，而墙、柱、基础等竖向构件采用砌体材料的房屋。设计内容主要包括结构布置与选型、墙体设计、基础设计、楼梯设计、雨篷设计、过梁设计等一、结构布置与结构选型：1、墙体方案及布置按竖向荷载的传递路线不同即纵墙承重体系，横墙承重体系，纵横墙承重和内框架承重体系，在要求抗震设防地区进行砌体房屋设计时，承重方案应优先采用抗震性能好的横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。多层房屋的纵横墙布置，在平面内宜均匀对称，静力计算方案整体式、装配整体式、混凝土楼盖刚性方案 S72m S房屋横墙间距， 2、构造查构造手册:砼构造手册、砌体结构构造手册二、梁板设计计算1、砌体房屋中的梁、按钢筋混凝土受弯构件进行计算 板按钢混凝土有关章节计算，按塑性内力重分布法计算，单向板肋梁楼盖设计计算2、墙体验算：砌体房屋的墙体既是围护结构又是承重结构，墙厚除满足建筑热工性能的要求还应满足强度与稳定性要求。A、 墙、柱受压承载力计算承重墙体受着本身的自重和楼盖、屋盖传来的恒荷载及活荷载，其承载力按下式计算 NN荷载设计值产生的轴向力f砌体抗压强度设计值 MU10、M10、1990KN/ MU10、M7.5、1790KN/ MU10、 M5、1580 KN/A墙体计算截面面积，对于有门窗洞口的纵墙按窗间墙截面计算 对于横墙可按1m墙宽考虑高厚比和轴向力的偏心距，e对受压构件承载力的影响系数B、墙、柱的高厚比验算：1） 墙、柱的计算高度H0受压构件的计算高度H0 砌体有计算图表 H0=1.50H弹性 刚弹性1.20H2） 墙、柱的高厚比应满足下式要求：= h墙厚或矩形截面的较小边长，偏心受压时取偏心方向的边长非承重墙允许高厚比的提高系数：当墙厚采用240时，=1.2当墙厚采用120时，=1.4上端为自由端时，还可以提高30%有门窗洞口的墙，允许高厚比的降低系数： s相邻窗间墙或壁柱之间的距离bs在宽度S范围内的门、窗洞口的宽度 当洞口高度等于或小于墙高的时可取=1.0墙、柱的允许高厚比M75 墙=26 柱=17C、 部受压承载力计算梁端一般都支撑在砖墙或砖壁柱上、混凝土的强度远比砌体强度高，砌体与梁端底部接触的局部面积将承受由梁端传来的压力梁端支撑处的砌体不仅要承受梁端传来的荷载，还要承受上部砌体传来的荷载，梁端支撑处，砌体局部受压面积上由荷载产生的支撑压力设计值应满足： N0局部受压面积范围内，上部荷载引起的支撑压力设计值（KN） N0=上部平均压力设计值Nl局部受压面积上，由本层梁端传来的支撑压力设计值（KN）上部荷载的折减系数 A0影响砌体局部抗压强度的计算面积（） A1局部受压面积（）b梁宽 梁端底面压应力图形的完整系数，一般可取0.7，对于过梁和墙梁可取1.0砌体局部抗压强度提高系数： 按以下不同情况确定限值：按以下不同情况确定限值：（1） 梁端支撑处砌体局部受压的计算：当梁端直接支撑在砌体上时，梁端的有效支撑长度a0a=梁端实际支撑长度（m）f砌体的抗压强度设计值（KN/）tan梁变形时，梁端轴线倾角的正切，对于受均布荷载的简支梁当时，可取tan,w是梁的最大挠度、l0是梁的计算跨度对于跨度小于6m的钢筋混凝土梁，则：hc梁的截面高度（m）(2)梁端与垫块现浇成整体：当梁端与垫块现浇成整体时，可以把垫块看成是梁的一个组成部分，仍按上式计算：此时，式中的梁宽b用垫块宽度bb代替(3)梁端设置预制刚性垫块：当梁端支撑在刚性垫块上，砌体的局部受压承载力设计值按下式计算：N0垫块面积Ab内上部轴向力设计值垫块上N0及Nl合力影响系数垫块以外砌体面积的有利影响系数Ab垫块面积 Ab=abbb, ab为伸入墙内的长度 bb为垫块的宽度构造要求查相关书籍 伸缩缝 整体式或装配整体式混凝土结构 有保温或隔热楼盖间距50m 无保温或隔热楼盖间距40m二、基础设计参观地质报告基础埋深：基础底面至地面（一般指设计地面）的距离，室外算起（一） 埋的确定：A、 设计冻深与基础埋深的确定 Zd=Z0Zd设计冻深 Z0标准冻深 土的类别对冻深的影响系数土的冻胀性对冻深的影响系数 环境对冻深的影响系数B、 计算基础的最小埋深： 基础底面下允许残留冻土层的最大厚度（二） 地基承载力特征值：（三） 地基承载力特征修正：fa只作深度修正 fa修正后的地基承载力特征值KPa fak地基承载力特征值d基础埋置深度，m 埋深的地基承载力修正系数 基础底面以上土的加权平均重度 KN/m3 地下水以下取浮重度（四） 基础底面尺寸的确定：1、 中心荷载作用下的基础Pk基底压力平均值KPa Fk上部结构传至地面标高处的竖向力KNGk基础及其上方回填土所受的重力KNA基础底面积m3中心荷载作用下的基础底面积A的计算公式 对于方形基础 条型基础 沿基础长度方向取1m作为计算单元 b条型基础宽度Fk沿长度方向1m范围内上部结构传至地面标高处的竖向力KN/m例：条形基础1、 b2、基础抗剪切强度：计算地基净反力设计值=1.35Fk Pn=F/b3、剪力设计值：V=Pn(b-a) b为条形基宽 a为墙宽4、基础所需有效高度h0V/0.7ft5、实际有效高度h0=h-as-/26、底板配筋验算：M=1/8 Pn(b-a)27、As=M / 0.9h0fy独立基础1、 AF/ fa d 2、 基础底面地基净反力Pn = Fk /bl Fk 为设计值3、 确定基础高度 4、 基础底版配筋计算II-II构造要求；条形基础底版钢筋采用HPB235钢 混凝土C30，独立基础底板钢筋采用HRB235 混凝土C30楼梯采用现浇板式楼梯：计算楼梯板时取出1米宽板带为计算单元1、楼梯板：Mmax=1/8(g+q)l2o 最大剪力：Vmax=1/2(g+q)lncos q+q为作用在梯段板上，沿水平投影方向的恒载及活荷载设计值L0、Ln为梯段板的计算跨度及净跨的水平投影为梯段板的倾角2、平台梁 Mmax=1/8(g+q)l2o 支座最大剪力 Vmax=1/2(g+q)ln 属于第一类型T型截面梁 墙体承载力计算例题一、 荷载资料(1)女儿墙自重（厚240，高600）5.240.64.5=14.15KN(2)屋面荷载 屋面层2.9KN / 40厚叠合层1.0KN / 预制空心板2.86KN / 20板底抹灰0.3KN / 恒载 7.1KN / 活载 0.5KN /(非人上屋面) 2.0 KN /(上人屋面)楼面荷载 楼面层 1.0 KN / 40叠合层 1.0 KN / 预制空心板 2.86 KN /20板底抹灰 0.34 KN /恒载 5.2 KN /活载 2.0 KN / 塑窗重:0.55 KN /墙体荷载标准值: 双面抹灰240砖墙5.24 KN / 双面抹灰370砖墙7.85 KN /(3)荷载计算墙:首层墙体自重:0.551.82.4+7.85(4.313.51.82.4)=116.66 KN 二四层墙体自重0.551.82.4+5.24(3.64.51.82.4)3=193.88 KN 总 310.54 KN 板:楼面传来竖向荷载: 5.24.53+7.13=91.5 KN 活载 234=24KN 总恒载标准值;F=310.54+91.5=402.04 KN 总活载标准值:F=24 KN 恒+活=426.04 KN 开间6米 线荷载426.04 /4.5=94.67 KN 参考书:钢筋混凝土教材,( 工业大学出版社),混凝土结构构造手册,中国建筑工业出版社,砌体结构设计手册,建筑结构课程设计指导武汉大学,结构荷载规范,房屋结构毕业设计指南,砌体规范,抗震规范,钢筋混凝土规范,抗震规范结构图:基础平面图,条形基础剖面图,独立柱基础剖面图,一层梁布置图,一层板布置图(标准层结构布置图),柱布置图,框架立面图、剖面图，楼梯配筋图，雨蓬过梁圈图，配筋图计算书不得少于35页，施工组织另记 490墙: 10.1 KN / 370墙: 7.85KN / 240墙: 5.24KN / 120墙: 3.0KN /