砌体结构课程设计实例.docx
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砌体结构课程设计实例
综合课程设计任务书
一、设计题目
砌体结构设计
二、设计资料
1、某砖混结构建筑物,可选择教学楼、住宅楼或宾馆,建筑平面、刨面及梁、
墙体的截面尺寸自己设计;
2、屋面、楼面做法参考《国家建筑标准设计图集》;
3、地质资料:
地下水位标高-1.0,地基承载力为150MPa,该地区的基本风
压值为0.55kN/㎡。
三、设计要求
1、确定房屋的结构承重方案;
2、确定房屋的静力计算方案;
3、熟练掌握各种方案多层房屋墙体设计及墙、柱高厚比验算方法;
4、熟悉梁端下砌体的局部受压承载力验算;
5、熟悉过梁、挑梁的设计计算;
6、掌握墙体设计中的构造要求,确定构造柱和圈梁的布置;
7、熟悉基础结构设计;
8、掌握绘制结构施工图。
一、设计资料
某四层教学楼(无地下室)平面剖面如图,才用1类楼盖体系,大梁尺寸
250mm×500mm。
墙体用MU10砖,M5砂浆砌筑,墙厚均为240mm。
屋面和楼
面构造做法及相应荷载可由标准图集98ZJ001查取(自定),空心板自置按2.5kN
/㎡,190mm厚双面粉刷,墙自重2.08kN/㎡,240mm厚双面粉刷墙自重5.24kN
/㎡,铝合金窗按025kN/㎡计算。
屋面、楼面活荷载查《建筑结构荷载规范》。
工程地质资料:
地下水位标高-1.0,地基承载力为150MPa,该地区的基本风压
值为0.55kN/㎡。
二、设计要求
1、确定房屋的结构承重方案;
2、确定房屋的静力计算方案;
3、熟练掌握各种方案多层房屋墙体设计及墙、柱高厚比验算方法;
4、熟悉梁端下砌体的局部受压承载力验算;
5、熟悉过梁、挑梁的设计计算;
6、掌握墙体设计中的构造要求,确定构造柱和圈梁的布置;
7、熟悉基础结构设计;
8、掌握绘制结构施工图。
1
剖面图示意图
2
9.8㎡<50㎡,因此楼面活荷载不必折剪。
由于本地区的基本风压值
W=0.55kN/㎡,且房屋高度小于4m,房屋总高小
0
于18m,洞口水平截面面积小于截面的2/3,屋面自重大于0.8kN/㎡,所以不
考虑风载的影响。
4.纵墙承载力验算
<1>选取计算单元
该房屋有内、外纵墙。
对于外纵墙,相对而言,D轴线强比A轴线墙更不利。
而内纵墙,虽然走廊楼面荷载是内纵墙上的竖向压力有所增加,但梁支乘处墙体
的轴向力偏心距却有所减小,并且内纵墙上的洞口宽度较外纵墙上的小。
所以可
只在D轴线上取一个开间的外纵墙作为计算单元,其受荷面积为:
3.3×3=9.9㎡。
<2>确定计算面积:
每层墙的控制截面位于墙的顶部梁(或板)的底面和墙低的底面处。
因为墙的
顶部梁(或板)的底面处,梁(或板)传来的支撑压力产生的弯矩最大,且为梁
(或板)端支承处,其偏心承压和局部变压均为不利。
而墙底的底面处承受的轴
向压力最大。
所以此处对截面:
1-1~6-6的承受力分别进行计算。
<3>荷载计算:
取一个计算单元,作用于纵墙的荷载标准值如下:
层面横荷载:
4.79×9.9+3×3.3=56.82kN
女儿墙自重:
5.24×3.3×0.6=10.38kN
二、三四楼面活荷载:
3.4×3.3×3+3×3.13=43.05kN
屋面活荷载:
2.0×9.9=19.8kN
二、三四层楼面活荷载:
3×9.9=29.7kN
二、三四层墙体和窗自重:
5.24×(3.3×3.3-2.1×1.5)+0.25×2.1×1.5=41.35kN
一层墙体和窗自重:
5.24×(3.75×3.3-2.1×1.5)+0.25×2.1×1.5=49.13kN
<4>控制截面的内力计算:
1>第四层:
①第四层截面1-1处:
3
由屋面荷载产生的轴向力涉及值应考虑两种内力组合,由可变荷载效应控制
的组合,
G=1.2,Q=1.4则
(1)
N=1.2×(56.82+10.38)+1.4×19.8=108.36kN
1
(1)
N=1.2×56.82+1.4×19.8=95.91kN
11
由永久荷载效应控制的组合:
G=1.2,Q=1.4
(2)
N=1.35×(56.82+10.38)+1.4×0.7×19.8=110.13kN
1
(2)
N=1.35×56.82+1.4×0.7×19.8=96.12kN
11
因为本教学楼采用MU10,M5砂浆砌筑,查表2—4得,砌体的抗压强度
设计值f=1.5MPa。
屋(楼)面均设有刚性垫块,0f0,1=5.4,此时刚性垫块上表面处梁
端有效支承长度
a=5.4
0,b
hc
f
=5.4×
500
1.5
=99mm
(1)
M=
1
(1)
N(y-0.4
11
a)=95.91×(0.12-0.4×0.099)=7.72kN/m
0,b
(2)
M=
1
(2)
N(y-0.4a0,b)=96.12×(0.12-0.4×0.099)=7.73kN/m
11
(1)
e=
1
M
(1)
1
(1)
N
1
=7.72108.36=0.072m
(2)
e=
1
M
(2)
1
(2)
N
1
=7.73110.13=0.071m
②第四层截面2-2处
轴向力为上述荷载
N和本层墙自重之和
l
(1)
N=108.36+1.2×41.35=158kN
2
(2)
N=110.13+1.35×41.35=165.96kN
2
2>第三层
①第三层截面3-3处:
4
轴向力为上述荷载
N和本层楼盖荷载N3l之和
2
(1)
N=1.2×43.05+1.4×29.7=93.24kN
3l
(1)
N=158+93.24=251.24kN
3
(1)
0=
-3
15810
0.241.8
0.366MPa,
(1)
0f=0.3661.5=0.244
查表3-5,
(1)=5.74,则:
1
(1)
a,=5.74×
0b
500
1.5
=105mm
(1)
M=
3
(1)
N(y-0.4
3l
()
1
a,)
0b
=93.24×(0.12-0.4×0.105)=7.28kN/m
(1)
e=
0
M
(1)
3
(1)
N
3
=
7.28
251.24
=0.029m
(2)
N=1.35×43.05+0.7×1.4×29.7=87.23kN
3l
(2)
N=165.96+87.23=253.19kN
3
(2)
0=
-3
165.9610
0.241.8
=0.385MPa
(2)
(2)=5.80f=0.3851.5=0.266查表3-51
(2)
a,=5.8×
0b
500
1.5
=106m
(2)
M=
3
(2)
N(y-0.4
3l
(2)
a,)
0b
=87.23×(0.12-0.4×0.106)
=6.77kN/m
(2)
e=
3
M
(2)
3
(2)
N
3
=6.77253.19=0.027m
②第三层截面4-4处
轴向力为上述荷载
N与本层墙自重之和,
3
5
(1)
N=251.24+1.2×41.35=300.86kN
4
(2)
N=253.19+1.35×41.35=309.02kN
4
3>第二层:
①第一层截面5-5处
轴向力为上述荷载
N和本层楼盖荷载之和
4
(1)
N=93.24kN
5l
(1)
N=300.86+93.24=394.1kN
5
(1)
0=
-3
300.8610
(0.241.8)
=0.697MPa
0f=0.697
(1)
1.5=0.465查表
(1)
1=6.30
()
1
a,=6.30×
0b
500
1.5
=115mm
(1)
M=
5
(1)
N×(y-
5l
()
1
0.4a,)
0b
=93.24×(0.12-0.4×0.115)
=6.90kN/m
(1)
e=
5
M
(1)
5
N
(1)
5
=
6.90
394.1
=0.018m
(2)
N=87.23kN
5l
(2)
N=309.02+87.23=396.25kN
5
(2)
0=
-3
309.210
0.241.8
=0.716MPa
0f=0.716
(2)
1.5=0.478查表3-5
(2)
1=6.35
(2)
a,=6.35×
0b
500
1.5
=116mm
(2)
M=
5
(2)
(2)
N×(y-a0,b)
5l
=87.23×(0.12-0.4×0.116)
=6.42kN/m
6
(2)
e=
5
M
(2)
5
(2)
N
5
=6.42
396.25=0.016m
②第二层截面6-6处
轴向力为上述荷载
N与本层本层墙自重之和
5
(1)
N=394.1+1.2×41.35=443.72kN
6
(2)
N=396.25+1.35×41.35=452.07kN
6
3>第一层:
③第一层截面7-7处
轴向力为上述荷载
N和本层楼盖荷载之和
4
N7l
(1)=93.24②第一层截面6-6处窗间墙受压承载力验算:
第一组内力:
(1)
N=453.06kN,
6
(1)
e=0
6
第二组内力:
(2)
N=462.58kN,
6
(2)
e=0
6
e
h=0,=15.63查表3-1,=0.73
fA=0.73×1.5×?
1.8×0.24×
3
10=473.04kN>462.58kN满足
要求
梁端支撑处(截面5
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