第一篇:砌体结构设计任务书
砌体结构设计任务书
一、 设计题目:
五层办公楼
二、 设计任务
1、办公楼的建筑设计
2、结方案选择
3、结构计算
4、抗震计算
5、楼梯设计
6、雨蓬设计
7、挑檐]设计
8、过梁设计
三、设计资料:
1、水文地质条件
地形:拟建场地地形平坦,其绝对标高546.67—547.43m,
地下水:根据钻孔实测结果,最高地下水位:538.12m,对水质进行取样分析表明,谁对混凝土无侵蚀作用 土层情况:
在该场地勘测深度内,均属第四系地层,地基不具有湿陷性.可不考虑地基土的液化问题地基土的承载力设计值如下: f=200kn/m2 ;
2、 气象条件:
该地区主导风向为东北风,基本风压W0=0.3kn/m2;基本雪压S0=0.3kn/m
3、 地震设防烈度8度近震
4、 其他条件:该工程说需预制构件及其他材料均可保证供应.水电供应有保
证.且有较强的施工力量及各种施工机械.可进行砖混、框架等结构施工
四、建筑设计要求: (1)、该办公楼面积不超过2400㎡,办公室一般开间3.6m,进深6m,走廊宽2.4m 层高3.6m,室内外高差0.45m ,(大会议室一间,不小于40m2,小会议室一间,不小于20m2。 (2)、材料及作法(由建筑设计确定) (3)、要求有平面图、立面图、剖面图、大样图。 (4)、明确办公室、卫生间、楼梯的位置,尺寸。
五、结构设计要求: (1)、墙体布置:结合建筑设计进行墙体布置,确定采用的承重方案,确定隔墙体厚度。 (2)、进行圈梁,构造柱布置。 (3)、进行结构平面布置。 (4)、墙体的强度验算。内墙厚240毫米,外墙厚370毫米,常采用双面抹灰。砖用MU10;砂浆用M5, (5)、墙高厚比验算。 (6)、抗震验算 (7)、楼梯的建筑结构设计 (8)、雨蓬设计 (9)、过梁设计
五、设计成果: (1)、计算书一份
计算书是记录学生计算过程的书面材料,能够判定学生课程设计正确与否。 (2)、图纸一套
图纸包括:平面布置图,结构图。
第二篇:砌体结构课程设计任务书
一、设计任务
学生先做出住宅楼或学生宿舍的建筑施工图,然后完成如下任务: 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.刚性方案多层房屋墙体设计; 4.墙或柱高厚比验算;
5.梁端下砌体的局部受压承载力验算; 6.过梁.挑梁设计计算;
7.掌握墙体设计中的构造要求,确定构造柱和圈梁的布置; 8.绘制结构平面布置图。
二、设计资料
某四层砖混结构住宅,各层建筑平面图依次见后图,层高均为3m。楼板除走廊及卫生间采用现浇钢筋混凝土板外,其余均采用预应力空心板,屋面采用现浇钢筋混凝土屋面。室内外高差0.45m,基础顶面距室内地面1.5m。砌体采用MU10粘土砖,M5混合砂浆砌筑。(见附图)
门窗洞口尺寸为:
M-1 1000×2400 M-2 1500×2700 C-1 1500×1800 C-2 1000×1800 1.地形:根据建筑设计部分提供的资料;
2.工程地质及水文资料:地层自上而下为: (1)填土层:厚度约为0.5m;
(2)粉质粘土:厚度约为 0.8m内为(fa130kPa); (3)其下为1.2m厚为粘土(fa220kPa);
(4)再下面是砾石层(fa355kPa)。
(5)基岩:表层中度风化。
(6)建筑区地层的承载力较高,地下水位埋深在地表下-8.00 m, 地下水对一般建筑材料无侵蚀作用;不考虑土的液化。
3.气象条件:主导风向为西南风,基本风压W0=0.40kN/m,地面粗糙度为B类;
4.抗震设防烈度:按7度设防,设计地震分组为第一组,建筑场地土类别为Ⅱ类,场地特征周期为0.35S,设计基本地震加速度值为0.10g; 5.材料供应及施工能力均能得到保证;
26.不上人屋面活荷载:0.5kN/m;上人屋面活荷载:2.0kN/m (标准值)。
(学生也可根据自己的实际资料进行设计)
三、设计要求
完成以上设计任务。最终成果为计算书一份,设计图纸(包括结构平面布置图、过梁、挑梁配筋图等)一套。
四、参考资料
1.《土木工程专业钢筋混凝土及砌体结构课程设计指南》.周俐俐,陈小川.北京:中国水利水电出版社、知识产权出版社,2006 2.《混凝土结构疑难释义附解题指导(第三版)》.沈蒲生、罗国强编著,中国建筑工业出版社,2003 3.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010).中国建筑工业出版社,2010; 4.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012).中国建筑工业出版社,2012; 5.《砌体结构设计规范》(GB50003-2012).中国建筑工业出版社,2012; 6.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011).中国建筑工业出版社,2011; 7.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010).中国建筑工业出版社,2010; 8.《建筑制图标准》(GB/T 50104-2010).北京:中国建筑工业出版社,2010。
五、课程设计时间
理论课修完后进行,时间为一周。
六、成绩评分依据及标准
1、课程设计成果: (1)设计计算书 (2)设计图纸
2、课程设计评分依据和标准: (1)设计计算书,占总分的50%。 ① 优(90-100)
设计思路清晰,结构方案良好。设计参数选择正确,选择依据充分,设计计算内容完整,正确无误。设计计算书规范、完整,语言表达逻辑性强,书写清晰,有条理。设计态度端正。
② 良(80-89)
设计思路清晰,结构方案合理。设计参数选择正确,选择依据较充分,设计计算内容完整、正确。设计计算书规范、完整。语言表达逻辑性较强,书写清晰,有条理。设计态度端正。 ③ 中(70-79)
设计思路较清晰,结构方案基本合理。设计参数选择基本正确,主要参数的选择有依据。设计计算内容完整,有少量错误。设计计算书较规范,内容完整。语言表达有一定的逻辑22性,书写整齐。设计态度基本端正。 ④ 及格(60-69)
设计思路基本清晰,结构方案基本合理。主要设计参数选择正确。设计计算内容基本完整,有一些错误。设计计算书基本规范,内容基本完整,语言表达有一定的逻辑性,书写整齐。设计态度基本端正。 ⑤ 不及格(60以下)
设计思路不清晰,结构方案不合理。关键设计参数选择有错误。设计计算内容不完整,计算有明显错误。设计计算书不规范,内容不完整。设计态度不端正。 (2)设计图纸,占总分的50%。 ① 优(90-100)
设计图纸满足工程制图要求,表达内容满足课程设计要求,正确无误。图面整洁,布局合理。
② 良(80-89)
设计图纸能满足工程制图要求,表达内容能满足课程设计要求。图面较整洁,布局较好。 ③ 中(70-79)
设计图纸主要内容满足工程制图要求,表达内容满足课程设计要求。图面基本整洁。 ④ 及格(60-69)
设计图纸基本满足工程制图要求,表达内容基本满足课程设计要求。图画基本整洁。 ⑤ 不及格(60以下)
设计图纸基本满足工程制图要求,设计图纸表达内容不满足课程设计要求。
第三篇:钢筋混凝土及砌体结构课程设计任务书
一、设计题目
单向板肋梁楼盖设计。某建筑的楼盖布置如图所示,采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。楼面做法为20mm水泥砂浆面层;钢筋混凝土现浇板;20mm石灰砂浆抹底。楼面均布活荷载标准值为7kN/m。混凝土强度为C20,梁内受力纵筋为II级钢筋,其他为I级钢筋。钢筋混凝土柱尺寸为400400mm,墙厚为240mm。
26600 6600 6600 4500 4500 4500 4500 4500
二、设计要求
1、设计计算书
(1)确定主梁、次梁的尺寸,完成梁格布置。 (2)考虑内力重分布的连续单向板计算。 (3)考虑内力重分布的次梁计算。 (4)按弹性方法的主梁计算
2、设计图纸(要求用正规图纸作图) (1)楼盖梁格布置图。 (2)单向板配筋图。 (3)次梁、主梁配筋图。
第四篇:砌体结构课程设计
砌体设计
楼梯间采用现浇混凝土楼盖,纵横向承重墙厚度均为190mm,采用单排孔混凝土小型砌块、双面粉刷,一层采用MU20砌块和Mb15砂浆,二至三层采用MU15砌块和Mb砂浆,层高3.3m一层墙从楼板顶面到基础顶面的距离为4.1m,窗洞均为1800mm×1500mm,门洞宽均为1000mm,在在纵横相交处和屋面或楼面大梁支撑处,均设有截面为190mm×250mm的钢筋混凝土构造柱(构造柱沿墙长方向的宽度为250mm),图中虚线梁L1截面为250mm×600mm,两端伸入墙内190mm,施工质量控制等级为B级。
纵墙计算单元横墙计算单元
三毡四油铺小石子10.809009.90+油膏嵌实15mm厚水泥砂浆40mm厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找坡 +100mm厚沥青膨胀珍珠岩120mm厚现浇混凝土板33006.60+3.3010mm厚水磨石地面面层 20mm厚水泥打底 120mm钢筋混凝土板33003300
1、 荷载计算:
(1)屋面荷载:
防水层:三毡四油铺小石子 0.4kN/㎡ 找平层:15mm水泥砂浆 0.3kN/㎡
800++-0.00
找坡层:40mm厚水泥焦渣砂浆3‰找坡 0.56kN/㎡ 保温层:100mm厚沥青膨胀珍珠岩 0.8kN/㎡ 结构层:120mm厚现浇混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰层:10mm厚混合砂浆 0.17kN/㎡ 钢筋混凝土进深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 屋盖永久荷载标准值: ∑6.41kN/㎡ 屋盖可变荷载标准值 0.5kN/㎡ 由屋盖大梁给计算墙垛计算:
标准值:N1k =Gk+Qk=(6.41 kN/㎡+0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.36 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×6.41 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=95.17 kN 由永久荷载控制组合:N1=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×6.41 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=103.80 kN (2)楼面荷载:
10mm厚水磨石地面面层 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 结构层120mm钢筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰层10mm厚 0.17 kN/㎡ 钢筋混凝土进深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 楼面永久荷载标准值: ∑5.0kN/㎡
楼面可变荷载标准值 1.95kN/㎡ 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载:
标准值:N2k =Gk+Qk=(5.0 kN/㎡+1.95 kN/㎡) ×1/2×6.3m×3.6m=78.81 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=99.0 kN 由永久荷载控制组合:N2=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=98.66 kN (3)墙体自重:
女儿墙重(厚190mm,高900mm)计入两面抹灰40mm其标准值为:N3k =2.96 kN/㎡×3.6m×0.9m=9.59 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N3=9.59 kN×1.2=11.51 kN 由永久荷载控制组合:N3=9.59 kN×1.35=12.95 kN 女儿墙根部至计算截面高度范围内墙体厚190mm其自重标准为:2.96 kN/㎡×3.6m×0.6m=6.39 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N3=6.39 kN×1.2=7.67 kN 由永久荷载控制组合:N3=6.39 kN×1.35=8.63 kN 计算每层墙体自重,应扣除窗面积,对于
2、3层墙体厚190mm,高3.3m自重为: (3.3m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡+
1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=27.85 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:27.85 kN×1.2=33.42 kN 由永久荷载控制组合:27.85 kN×1.35=37.60 kN 对于1层墙体厚190mm计算高度4.1m其自重为:(3.5m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡+1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=29.98 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:29.98 kN×1.2=35.97 kN 由永久荷载控制组合:29.98 kN×1.35=40.47 kN
2、 内力计算:
楼盖、屋盖大梁截面b×h=250mm×600mm,梁端在外墙的支撑长度为190mm,下设由bb×ab×ta=190mm×500mm×180mm的刚
a01hf性垫块,则梁端上表面有效支撑长度采用墙偏心距e=h/2-0.4a0。h为支撑墙厚。
,对于外由可变荷载控制下的梁端有效支撑长度计算表:
楼层 h/mm f /N/㎡
N /kN
3 600 4.02 11.51
2 600 4.02 140.1 0.41
1 600 5.68 272.52 0.80 0/N/mm2 0.034
1
0/mm
5.41 66.10
5.55 67.80
5.63 57.90 由永久荷载控制下的梁端有效支撑长度计算表:
楼层 h/mm f /N/㎡
N /kN
3 600 4.02 12.95
2 600 4.02 154.35 0.45 5.57 68.05
1 600 5.68 290.61 0.85 5.62 57.76 0/N/mm2 0.038
1
0/mm
5.41 66.10 外重墙的计算面积为窗间墙垛的面积A=1800mm×190mm墙体在竖向荷载作用下的计算模型与计算简图如下
纵向墙体的计算简图
各层I-I、IV-IV截面内力按可变荷载控制和永久变荷载控制组
合分别列于下表
由可变荷载控制的纵向墙体内力计算表
截面上层传荷
楼层
Nu 3 2 1 /kN 11.51(7.67) 147.77 280.19
本层楼盖荷载 Nl
/kN 95.17 99.0 99.0
截面I-I
IV-IV NⅥ
/kN 147.77 280.19 412.61
e2
/mm 0 0 0
e1
M NⅠ
/mm /(kN/m) /kN 68.56 6.52 114.35 67.88 6.72 246.77 71.84 7.11 379.19 表
NⅠ= Nu+ Nl M= Nu·e2+ Nl·e1 NⅥ=NⅠ+NW(墙重) 由永久荷载控制的纵向墙体内力计算表
中
截面上层传荷
楼层
Nu 3 2 1 /kN 12.95(8.63) 162.98 299.24
本层楼盖荷载 Nl
/kN 103.80 98.66 98.66
截面I-I
IV-IV NⅥ
/kN 162.98 299.24 435.5
e2
/mm 0 0 0
e1
M NⅠ
/mm /(kN/m) /kN 68.56 7.12 125.38 67.78 6.30 261.64 71.94 7.10 397.9
3、 墙体承载力计算:
本建筑墙体的最大高厚
H04100mm21.58c20.81.0692624.46h190mm满足要求
承载力计算一般对I-I截面进行,但多层砖房的底部可能IV-IV截面更不利计算结果如下表
纵向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表
计算项目
M/(kN·m) N/kN e/mm h/mm e/h
第2层
截面第3层
截面I-I 6.52 114.35 57.02 190 0.3 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1
6.72 246.77 27.23 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1
IV-IV
第1层
截面
截面I-I 7.11 379.19 18.75 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1
IV-IV
0 280.19 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1
0 412.61 0 190 0 18.42 0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 H0h
A/m㎡ 砌块MU 砂浆M f/(N/mm2)
Af/kN Af/N
纵向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表 计算项目
M/(kN·m) N/kN e/mm h/mm e/h
第2层
截面第3层
截面I-I 7.12 125.38 56.78 190 0.30 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1
6.30 255.98 24.61 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1
第1层
截面
截面I-I 7.10 397.9 17.84 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1
IV-IV IV-IV
0 435.5 0 190 0 18.42
0 293.58 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1 H0h
A/m㎡ 砌块MU 砂浆M
0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 f/(N/mm2)
Af/kN Af/N
由上表可知砌体墙均能满足要求。
4、 气体局部受压计算:
以上述窗间墙第一层为例,墙垛截面为190mm×1800mm,混凝土梁截面为250mm×600mm,支承长度a=190mm,根据规范要求在梁下设190mm×600mm×180mm(宽×长×厚)的混凝土垫块。根据内里计算,当由可变荷载控制时,本层梁的支座反力为Nl=99.0kN墙体的上部荷载Nu=280.19KN,当由永久荷载控制时,本层梁的支座反力为Nl=98.66kN,墙体的上部荷载Nu=299.24KN。墙体采用MU20空心砌体砖,M10混合砂浆砌筑。 由a0=57.76mm A0=(b+2h)h=(600mm+2×190mm)×190mm=186200
190mm=324000mm2mm2<1800mm×
故取
A0=186200mm2
2垫块面积:Ab=bb×ab=190mm×600mm=114000mm
计算垫块上纵向的偏心距,取Nl作用点位于墙距内表面0.4 a0处,由可变荷载荷载控制组合下:
280190N11400093.40kN1800mm190mm 190mm99.0kN(0.457.76mm)2e37.0mm99.0kN93.40kN NU0Abe37.0mm0.195h190mm查表得=0.69 A0186200mm2r10.35110.3511.292rl0.8r0.81.291.032 Ab114000mm垫块下局压承载力按下列公式计算:
N0NL99.0kN93.40kN192.4kN
rlAbf0.691.032114000mm25.68kN/mm2461.09kN
N0NLrlAbf
由永久荷载控制组合下
299240N11400099.75kN1800mm190mm 190mm98.66kN(0.457.76mm)2e35.75mm98.66kN99.75kN NU0Abe35.75mm0.188h190mm查表得=0.704 垫块下局压承载力按下列公式计算:
N0NL98.66kN99.75kN192.4kN
rlAbf0.7041.032114000mm25.68kN/mm2470.44kN
N0NLrlAbf
由此可见,在永久荷载控制下,局压承载能力能满足要求。
5、 横墙荷载
(1)屋面荷载:
防水层:三毡四油铺小石子 0.4kN/㎡ 找平层:15mm水泥砂浆 0.3kN/㎡ 找坡层:40mm厚水泥焦渣砂浆3‰找坡 0.56kN/㎡ 保温层:100mm厚沥青膨胀珍珠岩 0.8kN/㎡ 结构层:120mm厚现浇混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰层:10mm厚混合砂浆 0.17kN/㎡ 屋盖永久荷载标准值: ∑5.23kN/㎡ 屋盖可变荷载标准值 0.5kN/㎡
标准值:N1k =Gk+Qk=(5.23 kN/㎡+0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.31 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.23 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.56kN 由永久荷载控制组合:N1=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.23 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.61 kN (2)楼面荷载:
10mm厚水磨石地面面层 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 结构层120mm钢筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰层10mm厚 0.17 kN/㎡ 楼面永久荷载标准值: ∑3.82kN/㎡ 楼面可变荷载标准值 1.95kN/㎡ 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载:
标准值:N2k =Gk+Qk=(3.82 kN/㎡+1.95 kN/㎡) ×1/2×1.0m×3.6m=10.39 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.17 kN 由永久荷载控制组合:N2=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.79 kN
横向墙体计算简图
(2)横墙自重承载力计算
对于
2、3层墙体厚190mm,高3.3m自重为2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=9.768kN 设计值:
由可变荷载控制组合:9.768 kN×1.2=11.72 kN 由永久荷载控制组合:9.768 kN×1.35=13.19kN 对于1层墙体厚190mm计算高度4.1m其自重为: 2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=12.14kN 设计值:
由可变荷载控制组合:12.14kN×1.2=14.57kN 由永久荷载控制组合:12.14 kN×1.35=16.39 kN 本建筑墙体高厚比
H04100mm21.5826h190mm满足要求。
横向墙体由可变荷载控制组合表 计算项目 第3层
N/kN h/mm H0/m
24.28 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1
第2层 49.17 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1
第1层 76.91 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 H0h
A/m㎡ 砖MU 砂浆M f/(N/mm2)
Af/kN Af/N
横向墙体由永久荷载控制组合表 计算项目 第3层
N/kN h/mm H0/m
26.8 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1
第2层 52.78 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1
第1层 81.96 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 H0h
A/m㎡ 砖MU 砂浆M f/(N/mm2)
Af/kN Af/N
由上表可知砌体墙均能满足要求
第五篇:砌体结构设计范例
一、设计资料
某三层办公楼,其平面图1和剖面图2所示。采用装配式钢筋混凝土空心板屋(楼)盖,开间为3.6m,外内墙厚均为240mm,双面抹灰,墙面及梁侧抹灰均为20mm,内外墙均采用MU10单排孔混凝土小型空心砌块,1层采用Mb7.5混合砂浆,一层墙从楼板顶面到基础顶面的距离为4.2m,2-3层采用Mb5混合砂浆,层高3.4m;基础采用砖基础,埋深1.2m。大梁L-1截面尺寸为200mm450mm,伸入墙内240mm;窗宽1800mm,高1500mm;施工质量控制等级为B级。
图2 办公楼平面图
1.1荷载资料 屋面做法: 防水层:三毡四油铺小石子,0.35kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层,0.4kN/m
250mm厚加气混凝土,0.3kN/m2
120mm厚现浇钢筋混凝土板(包括灌缝),2.20kN/m2 20mm厚水泥白灰砂浆,0.34kN/m2 楼面做法:
20mm厚水泥砂浆找平层,0.4kN/m2
120mm厚现浇钢筋混凝土板(包括灌缝),2.20kN/m2 20mm厚水泥白灰砂浆,0.34kN/m2 墙体荷载: 墙体拟采用MU10混凝土小型空心砌块,两侧采用20mm砂浆抹面 铝合金窗: 0.45kN/m2 楼面活荷载:
楼面活载:2.0kN/m2,屋面活载: 2.0kN/m2(上人屋面) 1.2设计内容
1、确定墙体材料的种类及强度等级。
2、验算各层纵、横墙的高厚比。
3、验算各承重墙的承载力。
图2 办公楼剖面及建筑构造图
二、荷载计算
由《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)和屋面、楼面及构造做法求出各类荷载值如下:
2.1屋面荷载
防水层:三毡四油铺小石子,0.35kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层,0.4kN/m
250mm厚加气混凝土,0.3kN/m2
120mm厚现浇钢筋混凝土板(包括灌缝),2.20kN/m2 20mm厚水泥白灰砂浆,0.34kN/m2 钢筋混凝土进深梁200mm450mm,这算厚度30mm(含两侧抹灰), 0.775kN/m2 屋面恒荷载标准值 4.365kN/m2 屋面活荷载标准值 2.0kN/m2 2.2楼面荷载
20mm厚水泥砂浆找平层,0.4kN/m2
120mm厚现浇钢筋混凝土板(包括灌缝),2.20kN/m2 20mm厚水泥白灰砂浆,0.34kN/m2
钢筋混凝土进深梁200mm450mm,这算厚度30mm(含两侧抹灰), 0.775kN/m2 楼面恒荷载标准值 3.715kN/m2 楼面活荷载标准值 2.0kN/m2 2.3墙体荷载
240mm厚混凝土空心砌块双面水泥砂浆粉刷20mm,3.56kN/m2
铝合金窗: 0.25kN/m2 2.4横梁L-1自重
0.20.45252.25kN/m
三、静力计算方案
采用装配式钢筋混凝土空心板屋盖,最大横墙间距s3.6310.8m32m,查表属于刚性方案房屋;且洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3,风荷载较小,屋面自重较大,即外墙可不考虑风荷载的影响。
四、高厚比验算
4.1纵墙高厚比验算
最大横墙间距s3.6310.8m32m,查表属于刚性方案;
二、三层墙高H3.4m(2H6.8m),墙厚240mm,Mb5砂浆,查表得24;一层墙高H4.2m(2H8.4m),墙厚240mm,Mb7.5砂浆,查表得26。
(1) 构造柱的要求
在纵横墙相交处和屋面或楼面大梁支承处,均设有截面为240mm300mm的钢筋混凝土构造柱(构造柱沿墙长方向的宽度为300mm)。 (2)
二、三层纵墙高厚比验算
由于外纵墙窗口的宽度大于内纵墙门洞口的宽度,只需要验算外纵墙的高厚比。 整片墙高厚比验算
s3.6310.8m2H6.8m,查表,H01.0H3.4m
210.40.05bs1.810.40.80.7,承重墙11.0 s3.6bc300b3000.0830.25,c1c11.01.083 l3600l3600 H0340014.1712c1.00.81.0832420.79 (满足要求) h240构造柱间墙高厚比验算
构造柱间距 s3.6m,H3.4ms2H6.8m H00.4s0.2H0.43.60.23.42.12m
210.4 bs1.810.40.80.7,承重墙11.0 s3.6H021208.83121.00.82419.2 (满足要求) h240 (3) 一层纵墙高厚比验算(只验算外纵墙) 整片墙高厚比验算
s3.6310.8m2H8.4m,查表,H01.0H4.2m 210.4bs1.810.40.80.7,承重墙11.0 s3.6 0.05bc300b3000.0830.25,c1c11.01.083 l3600l3600 H0420017.512c1.00.81.0832622.53 (满足要求) h240构造柱间墙高厚比验算
构造柱间距 s3.6H4.2m, H00.6s0.63.62.16m
210.4 bs1.810.40.80.7,承重墙11.0 s3.6H021609.0121.00.82620.8 (满足要求) h2404.2横墙高厚比验算
最大纵墙间距s5.4m32m,查表属于刚性方案;
二、三层墙高H3.4m(2H6.8m),墙厚240mm,Mb5砂浆,查表得24;一层墙高H4.2m(2H8.4m),墙厚240mm,Mb7.5砂浆,查表得26。 (1)
二、三层纵墙高厚比验算
s5.4m,H3.4ms2H6.8m
查表, H00.4s0.2H0.45.40.23.42.84m
bc2400.0440.05,不考虑构造l5400承重墙11.0,无门窗洞口21.0,且柱的影响(即c1.0)。
H0284014.95121.01.02424 (满足要求) h240 (2) 一层纵墙高厚比验算
s5.4m,H4.2ms2H8.4m
查表, H00.4s0.2H0.45.40.24.23.0m
H0300012.5121.01.02626 (满足要求) h240
五、纵墙内力计算和截面承载力验算 5.1计算单元
外纵墙取一个开间为计算单元,取图1中斜虚线部分为纵墙计算单元的受荷面积,窗间墙为计算截面。纵墙承载力由外纵墙(A、D轴线)控制,内纵墙由于洞口面积较小,不起控制作用,因而不必计算。
5.2控制截面
由于一层和
二、三层砂浆等级不同,需验算一层及二层墙体承载力,每层墙取两个控制截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ(图3)。
二、三层砌体抗压强度设计值f2.22MPa,一层砌体抗压强度设计值f2.50MPa。每层墙计算截面的面积为:
A1A2A32401800432000mm20.3m2,a1
5.3各层墙体内力标准值计算
(1)各层墙重
女儿墙及顶层梁高范围内墙高
女儿墙高度为900mm,屋面板或楼面板的厚度为120mm,梁高度为450mm,则
Gk0.90.120.453.63.5618.84kN
3.63.41.81.53.561.81.50.2534.64kN 二至三层墙重(从上一层梁底面到下一层梁底面):
G2kG3k 底层墙重(大梁底面到基础顶面):
G1k3.63.631.81.53.561.81.50.2537.59kN
14.3653.65.42.255.448.50kN 2(2)屋面梁支座反力
由恒载标准值传来 Nl3gk1N2.03.65.419.44kN
由活载标准值传来 l3qk2 有效支承长 a0310hc45010142.4mm240mm,取a03142.4mm f2.22(3)楼面梁支座反力
1NN3.7153.65.42.255.442.18kN
由恒载标准值传来 l2gkl1gk2 由活载标准值传来 Nl2qkNl1qk 二层楼面梁有效支承长度 a0212.03.65.419.44kN 2a03142.4mm 一层楼面梁有效支承长度a0110hc45010134.2mm f2.50各层墙体承受的轴向力标准值如图3所示。
图3 计算简图和主梁(L-1)底部受压荷载示意图
5.4内力组合 (1)二层墙Ⅰ-Ⅰ截面
第一种组合(由可变荷载效应控制的组合,G N21.2、Q1.4)
1.2GkG3kNl3gkNl2gk1.4Nl3qkNl2qk
1.218.8434.6448.5042.181.419.4419.44227.42kN
Nl21.2Nl2gk1.4Nl2qk1.242.181.419.4477.83kN
2400.4a021200.4142.463.04mm 2 el2 eNl2el277.8363.0421.57mm N2227.42 第二种组合(由永久荷载效应控制的组合,G N21.
35、Q1.4、c0.7)
1.35GkG3kNl3gkNl2gk1.40.7Nl3qkNl2qk
1.3518.8434.6448.5042.181.40.719.4419.44
232.72kN
Nl2 e1.35Nl2gk1.40.7Nl2qk1.3542.181.40.719.4475.99kN Nl2el275.9963.0420.58mm N2232.72 (2)二层墙Ⅱ-Ⅱ截面
第一种组合(由可变荷载效应控制的组合,G N21.2、Q1.4)
1.2G2k227.421.234.64227.42268.99kN
1.
35、Q1.4、c0.7) 第二种组合(由永久荷载效应控制的组合,G N21.35G2k232.721.3534.64232.72279.48kN
(3)一层墙Ⅰ-Ⅰ截面(考虑二至三层楼面活荷载折减系数0.85)
第一种组合(由可变荷载效应控制的组合,G N11.2、Q1.4)
1.2GkG3kG2kNl3gkNl2gkNl1gk1.4Nl3qk0.85Nl2qkNl1qk
1.218.8434.64248.5042.1821.419.440.8519.442
338.66kN
Nl1Nl277.83kN
2400.4a011200.4134.266.32mm 2 el2 eNl1el177.8366.3215.24mm N1338.66 第二种组合(由永久荷载效应控制的组合,G1.
35、Q1.4、c0.7)
N11.35GkG3kG2kNl3gkNl2gkNl1gk1.40.7Nl3qk0.85Nl2qkNl1qk
1.3518.8434.64248.5042.1821.40.719.440.8519.442
349.76kN
Nl1 eNl275.99kN
Nl1el175.9966.3214.41mm N1349.76 (4)一层墙Ⅱ-Ⅱ截面
第一种组合(由可变荷载效应控制的组合,G N11.2、Q1.4)
1.2G1k338.661.237.59338.66383.77kN
1.
35、Q1.4、c0.7) 第二种组合(由永久荷载效应控制的组合,G N11.35G1k349.761.3537.59349.76400.51kN
5.5截面承载力验算 (1)二层墙Ⅰ-Ⅰ截面
mm,f2.22MPa、H0 第一种组合:A432000 23400mm
H034001.115.6,e21.57mm0.6y0.612072mm h240e21.570.090,查表得,0.54
5h240 fA0.5452.22432000522.68kNN2 第二种组合:e20.58mm,
227.42kN (满足要求)
e20.580.086,查表得,0.552 h240 fA0.5522.22432000529.39kNN2 (2)二层墙Ⅱ-Ⅱ截面
232.72kN (满足要求)
按轴心受压计算(e0),取两种组合中较大的轴力N279.48kN进行验算
15.6,查表得,0.73 fA0.732.22432000700.10kNN2 (3)一层墙Ⅰ-Ⅰ截面
279.48kN (满足要求)
mm,f2.50MPa、H0 第一种组合:A432000 24200mm
H042001.119.25,e15.24mm0.6y0.612072mm h240e15.240.064,查表得,0.517
h240 fA0.5172.50432000558.36kNN1 第二种组合:e14.41mm,
338.66kN (满足要求)
e14.410.060,查表得,0.525 h240 fA0.5252.50432000567.0kN (4)一层墙Ⅱ-Ⅱ截面
N1349.76kN (满足要求)
按轴心受压计算(e0),取两种组合中较大的轴力N400.51kN进行验算
19.25,查表得,0.639
fA0.6392.50432000690.12kNN1400.51kN (满足要求)
5.6梁下局部承压验算
设计中在大梁支承处均设有钢筋混凝土构造柱(大梁支承在构造柱上),由于构造柱混凝土抗压强度(一般为C20)远大于砌体抗压强度,因而可不进行梁下局部承压验算。
六、横墙内力计算和承载力验算
取1m宽墙体作为计算单元,沿房屋纵向取3.6m为受荷宽度,计算截面面积A100024024000mm02。由于房屋开间及所承受荷载均相同,因而按轴心受压计算。
(1)第二层墙体Ⅱ-Ⅱ截面
第一种组合(由可变荷载效应控制的组合,G N21.2、Q1.4)
1.213.43.56213.64.36513.63.715
1.412.012.03.684.12kN
第二种组合(由永久荷载效应控制的组合,G N21.
35、Q1.4、c0.7)
1.3513.43.56213.64.36513.63.715
1.40.712.012.03.686.06kN
取N86.06kN
e0,由上述计算求得H02.84m,H028401.113.02,查表得, h2400.795
fA0.7952.22240000423.58kNN86.06kN (满足要求)
(2)第一层墙体Ⅱ-Ⅱ截面
第一种组合(由可变荷载效应控制的组合,G N11.2、Q1.4)
84.121.214.083.5613.63.715
1.413.62127.68kN
第二种组合(由永久荷载效应控制的组合,G N11.
35、Q1.4、c0.7)
86.061.3514.083.5613.63.715
1.40.713.62130.78kN
取N130.78kN
e0,由上述计算求得H03.0m,H030001.113.75,查表得, h2400.776
fA0.7762.50240000465.6kNN130.78kN (满足要求)