砌体结构课程设计doc.docx
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砌体结构课程设计doc
砌体结构设计计算书
一、设计资料
某四层综合商场办公楼楼盖、屋盖采用预应力钢筋混凝土空心
楼板,墙体采用普通烧结砖和水泥混合砂浆砌筑。
砖的强度等级为
MU15,砂浆强度等级为M5,施工等级为B及,外墙厚240mm,内墙
厚240mm。
根据资料,基础买只较深且有刚性地坪。
淮安地区的基本
风压为0.40kNm2,基本雪压为0.40kNm2。
二、房屋静力计算方案
最大横墙间距s=9.0m<32m,故房屋的静力计算方案为刚性方案,
最大跨度>9m,故须设置壁柱加强墙体稳定性
三、高厚比验算
1、外纵墙高厚比验算
查表Mb5的砂浆[β]=24
S=9m>2H=7.2mH0=1.0H=3.6m2、高厚比验算
210.4
bs
10.4
1.8/3.6
0.8
0.7
s
H0/h
3.6/0.24
1512[
]
1.20.82423.04,满足要求。
2、内纵墙的高厚比验算
H01.0H3.6m
21
0.4bs
10.4
1.8/3.6
0.8
0.7同外纵墙
s
H0
/h
3.6/0.24
151
2[]
1.20.82423.04,满足要求。
3、承重墙的高厚比验算
s=5.6mH
当无门窗洞口时,
1
1.2,
2
1.2
精选
H0/h2.96/0.2412.2312[]1.21.22434.56,满足要求。
4、带壁柱墙截面几何特征计算
截面面积:
A=2401200+490130=3.157105mm2
形心位置:
y1=1200240120+130490(240+130/2)153.5mm3.517105
y2240130153.5216.5mm
惯性矩:
1200
153.53
490
216.53
(1200
490)
(240
153.5)3
10
9
4
I=
3
3
3
3.25
mm
回转半径:
折算厚度:
i
I/A
3.25109/3.517105
96.13mm
hT
3.5i
3.596.13336.455mm
带壁柱的高厚比验算:
H
3.6m,s
9m,Hs
2H
H0
0.4s
0.2H0.4
90.2
3.6
4.32m
H0/h
4.32/0.24
18
12[]
1.20.82423.04,满足要求。
5、带构造柱墙的高厚比验算:
5.1、整片墙的高厚比验算:
bc
0.24
0.0420.05
,
l
5.6
取bc
0,s
12.8
2H
7.2
l
H0
1.0H3.6m,1
1.2,
2
1
0.4
bs
10.4
1.8/3.6
0.8
0.7,
rbc
s
c
1
1
,
l
H0/h
3.6/0.24
15
1
2c[
]1.20.812423.04,满足要求。
5.2、构造柱间墙的高厚比验算:
精选
最大s5.6mH3.6m,
H00.6s0.65.63.36,
11.2,
20.8,
H0/h3.36/0.241412[]23.04,满足要求。
四、荷载资料:
(1)屋面恒荷载标准值
屋面找平层,防水层,隔热层
2.5KN/m2
120mm厚预应力混凝土空心板(包括灌封)
2.0KN/m2
精选
15mm厚板底粉刷
0.23
KN/m2
合计
4.73
KN/m2
屋面梁自重
2.5KN/m
天沟自重
2.0KN/m2
(2)不上人的屋面的活荷载标准值
0.7KN/m2
(3)楼面恒荷载标准值
地转地面
0.6KN/m2
120mm预应力混空心板
2.0KN/m2
15mm厚板底粉刷
0.23KN/m2
合计
2.83KN/m2
楼面梁自重
2.5KN/m
(4)墙体自重标准值
(5)
(6)
240mm厚墙体(包括两侧粉刷)自重
5.42KN/m2
铝合金窗自重
0.4KN/m2
楼面活荷载标准值
2.5KN/m2
基本风压
0.4KN/m2
五、内力及纵墙承载力计算和截面承载力验算
1、选取计算单元
外纵墙取一个开间为计算单元,根据设计任务书,取土中斜虚
线部分为一个计算单元的受荷面积,取窗间墙为计算截面.
2、控制截面
由于首层和其他几层所采用的砂浆等级一样,所以只需验证底
层的墙体承载力,取Ⅰ-Ⅰ,Ⅱ-Ⅱ两个截面,如图,查表得墙体强
精选
度为f=1.83Mpa,基本风压0.4KN/m2,层高3.6m<4m,总高<28m,可
以不考虑风压的作用。
每层墙的计算截面面积为
A1=A2=A3=A4=2401200=288000mm
3、各层墙体的内力标准值计算
女儿墙及顶层梁高范围墙重:
女儿墙采用240mm厚烧结实心砖双面粉刷(5.24KN/m2),高度为
500mm。
GK=0.723.05.24+0.63.02.5=15.82KN
二,三,四层墙重:
G2KG3KG4K
(3.6
3
1.8
1.8)
5.4
1.81.8
0.4
40.91KN
首层墙重:
G1K
(3.6
3
1.8
1.8)
7.71
1.8
1.8
0.4
59.58KN
屋面梁支座反力:
由恒荷载传来:
Nl4gk
1/2
4.73
3.0
5.9
2.5
1/2
5.9
49.23KN
由活荷载传来:
Nl4gk
1/2
0.7
3.05.96.195KN
楼面梁支座反力:
由恒荷载传:
Nl3gkNl2gk
Nl1gk
1/2
2.83
3.0
5.9
2.5
5.9/232.42KN
由活荷载传来:
Nl3gk
Nl2gk
N1gk
1/23
3.0
5.9
26.55KN
a04
10
h
10
600
181.0mm240mm
有效支承长度:
f
1.83
a01
a02
a03a04
181.0mm
各层墙体受的轴向力如附图
4、内力组合
精选
A.第三层墙体Ⅰ-Ⅰ截面
a.第一种组合(
G1.2,
Q
1.4)
N3
1.2(GK
G4K
Nl4gk
Nl3gk)
1.4(Nl4gkNl3gk)
1.2
(15.82
40.91
49.23
32.42)
1.4(6.195
26.55)
211.848KN
Nl3
1.2Nl3gk
1.4Nl3gk
1.2
32.42
1.426.55
76.074KN
el3
240
0.4
181.047.6mm
0.4a03240/2
2
Nl3el376.074
47.6
17.01mm
e
N3
211.848
b.第二种组合:
(
G1.35,Q1.4,
C
0.7)
N3
1.35(GK
G4K
Nl4gk
Nl3gk)
1.4
0.7(Nl3gkNl4gk)
1.35
(15.82
40.91
19.23
32.42)
1.4
0.7(6.195
26.55)
218.903KN
Nl3
1.35Nl3gk
1.4
0.7Nl3gk
1.35
32.42
1.40.7
26.55KN69.786KN
Nl3el3
69.786
47.6
15.17mm
e
N3
218.903
B,第三层墙体Ⅱ-Ⅱ截面
a,第一种组合
N3Ⅱ1.2G3KN31.240.91211.848260.94KN
b,第二种组合
N3Ⅱ1.35G3KN31.3540.91218.903274.131KN
所以取,N=274.131KN.
C,第二层墙体Ⅰ-Ⅰ截面
a,第一种组合
精选
N2
1.2(GK
G4K
G3K
Nl4gkNl3gk)
1.4(Nl4gk
N3gk)
1.2
(15.82
40.91
2
49.23
32.42)
1.4
(6.195
26.55)
260.982KN
Nl2
1.2Nl2gk
1.4Nl2gk
1.2
32.421.4
26.55
76.074KN
el2
47.6mm
Nl2el276.074
47.6
13.87mm
e
N2
260.982
b,第二种组合
N2I
1.35(G3k
G4k
Gk
Nl4gk
Nl3gk)
1.40.7(Nl3gk
Nl4gk)
1.35
(15.82
40.91
2
49.32
32.42)
1.4
0.7(6.195
26.55)
274.132KN
Nl2
1.35Nl2gk
1.40.7Nl2gk
1.3532.42
1.40.726.5569.786KN
Nl2el269.786
47.6
12.11mm
e
274.132
N2I
D,二层墙体Ⅱ-Ⅱ截面
a,第一种组合
N2Ⅱ1.2G2K260.9821.240.91260.982310.074KN
b,第二种组合
N2Ⅱ1.35G2K274.1321.3540.91274.132329.361KN
所以,取N=329.361KN.
E,第一层墙体Ⅰ-Ⅰ截面(考虑二,三,四层的楼面活载折减系数
0.85)
a,第一种组合
N1
1.2(GK
G2K
G3K
G4K
Nl4gk
Nl3gkNl2gkNl1gk)1.4[Nl4gk
0.85(Nl3gkNl2gkNl1ggk)]
1.2
(15.82
40.91
3
49.23
32.42
3)
1.4[6.195
0.85(26.55
3)]
426.738KN
Nl1
Nl2
Nl1el1
76.074
47.6
8.48mm
e
N1I
426.738
精选
b,
第二种组合
N1I
1.35(GK
G2K
G3K
G4K
Nl4gk
Nl3gk
Nl2gkNl1gk)1.4
0.7[Nl4gk1.85Nl3gk3]
1.35
(15.82
40.91
3
49.23
32.42
3)
1.4
0.7(6.195
0.85
26.55
3)
456.684KN
Nl1
Nl2
69.786KN
e
Nl1el1
69.78647.6
7.27mm
N1I
456.684
F,第一层墙体Ⅱ-Ⅱ截面
a,第一种组合
N1Ⅱ1.2G1KN1I1.259.58426.738498.234KN
b,第二种组合
N1Ⅱ1.35G1KN1I1.3559.58456.684537.117KN
所以,取N=537.117KN
5、截面承载力验算
A,三层墙体Ⅰ-Ⅰ截面(A3288000mm2,f1.83Mpa,H03.6m)
a,第一种组合
H0
1.0
3600
e
17.01
h
15,
h
0.07
240
240
查表3.12
得
=0.612
fA0.612
2880001.83
322.54KNN3I211.8486KN满足要求。
b,第二种组合
e
15.17
15,查表3.12得:
0.642
h
0.063,
240
Af
0.642288000
1.83338.36KN
N3I218.903KN
满足要求。
B,三层墙体Ⅱ-Ⅱ截面(A3288000mm2,f1.83Mpa,H03.6m)
精选
e0,15,查表3.12得:
0.741
fA0.7411.83288000290.53KNN3I274.1513KN
满足要求。
C,二层墙体Ⅰ-Ⅰ截面(A2288000mm2,f1.83Mpa,H03.6m)
a,第一种组合
H0
1.03600
e
0.053,查表得:
0.632
h
15,
13.875/240
240
h
Af0.632
2880001.83
333.08KNN2I
260.982KN
满足要求。
b,第二种组合
15,e/h
12.118/240
0.05,查表得:
0.615
Af0.615
2880001.83
324.12KNN2I
274.132KN
满足要求。
D,二层墙体Ⅱ-Ⅱ截面(e=0)
15,查表得:
0.741
Af0.7412880001.83390.53KNN2
329.361KN
满足要求。
E,首层墙体Ⅰ-Ⅰ截面(A444000mm2,f1.83,H03.6m)
a,第一种组合
e
/370
H0
1.0
4600
8.48
0.023,
12.43
h
h
370
查表得:
0.761
Af0.761
4440001.83618.32KN
N1I426.738KN满足要求。
b,第二种组合
12.43,e/h
7.27/370
0.019查表得:
0.852
Af0.852
4440001.83
692.26KNN1I
456.684KN
满足要求。
精选
F,首层墙体Ⅱ-Ⅱ组合(e=0)
12.43,查表得:
0.925
Af0.9254440001.83751.58KNN1537.117KN
满足要求。
6、大梁下局部承载力验算:
A,
第三层验算
N0
Nl
fAl
a0
a03
181.0mm
Al
a0b
181.0
250
45256mm2
A0
240
(250
2240)
175200mm2
A3
288000mm2
A0
175200/45250
3.87
3,取
0
Al
,
1
0.35
A0
1
1.59
2.0
0.7
Al
所以,
fA
0.7
1.591.83
0.045256
103
92.17KNNl376.074KN
满足要求。
B,
二层局部受压承载力验算
N0
Nl
fAl
a0
a02
181.0mm
Al
a0b
181.0
250
45256mm2
A0
240
(250
2240)
175200mm2
A2
288000mm2
A0
175200/45250
3.87
3,取
0
Al
,
1
0.35
A0
1
1.59
2.0
0.7
Al
所以,
fA
0.7
1.591.83
0.045256
103
92.17KNNl376.074KN
满足要求。
C,底层局部受压承载力验算
精选
N0
Nl
fAl
a0
a01
181.0mm
Al
a0b
181.0
250
45256mm2
A0
370
(250
2370)
366300mm2
A3
444000mm2
A0
175200/45250
3.87
3,取
0
Al
,
1
0.35
A0
1
1.93
2.0
0.7
Al
所以,
fA
0.7
1.93
1.83
0.045256
103
111.88KNNl376.074KN
满足要求。
7、横墙内力计算和截面承载力验算
取1m宽的墙体作为计算单元,沿纵向取3.6m受荷宽度,计算
截面面积一层为Ah10.371.00.37m2,Ah20.241.00.24m2按近似轴
压计算。
7.1第三层墙体Ⅱ-Ⅱ截面
A,第一种组合
N31.2(13.65.24213.64.7313.62.83)1.4(13.60.713.63)
96.62KN
B,第二层组合
N387.6713.05100.73KN取N=100.728KN
H0
15查表得:
0.741
e=0,h
Af0.7410.241.83103325.44KNN100.728KN
满足要求。
7.2二层墙体Ⅱ-Ⅱ截面
A,第一种组合
N2ⅡN3Ⅱ96.62KN
精选
B,第二种组合
N2ⅡN3Ⅱ100.728KN
所以取N=100.728KN
e0,15,查表得:
0.741
Af0.7410.241.83103325.44KNN100.728KN
满足要求。
7.3首层墙体Ⅱ-Ⅱ截面(考虑楼面活荷载的折减系数
0.85)
A,第一种组合
N1Ⅱ1.(23.615.2423.614.7313.62.83)1.(413.60.70.8513.632)
107.0648KN
B,第二种组合
N1Ⅱ87.647720.4624108.1368KN
所以取:
N=108.1368KN
e0底层H=4.6m(算至基础顶面),纵墙间距S=5.6m
H0
0.4S
0.2H
3.28m,
H0
3280
1.0
h
370
8.86
Mb5的砂浆,查表得:
0.883
Af
0.883
0.37
1.83
103
597.87KNN
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