砌体结构课程设计任务书

2024-08-13

砌体结构课程设计任务书(精选8篇)

砌体结构课程设计任务书 第1篇

砌体结构课程设计任务书

一、设计题目 某教学办公楼

二、设计资料 水文地质条件

(1)地形地貌概述:拟建场地东高西低,场地绝对标高317.5m—320.3m之间.(2)地下水情况:地下水位于标高为309m,经对地下水质分析表明,地下水对一般建筑材料无侵蚀作作.(3)土层情况: 地质勘探报告指出:1)在场地勘探深度内,第一层土为素土,1号井为0.5m,3号井为1.2m;第二层为黄土Q3黄色—黄褐色,湿—稍湿,可塑—硬型状态,针对孔隙发育,不具有湿隙性,厚度约为3m左右,第三层为古土壤(Q3),呈褐黄—褐红色,块状结构,稍湿,可塑—硬塑状态,含有钙质结核,开挖井时未穿透,厚度在3m以上。2)土的物理力学性质从略。3)该场地土不具不湿陷性。4)各层土承载力标准值建议采用如下值。

黄土fk=150Kpa Ⅱ

古土壤fk=170Kpa 不考虑土的液化。

2、气象条件

该地区主导风向为西南风、西北风,基本风压W0=0.4KN/;基本雪压S0=0.3KN/

3、地震设计防烈度:6度

材料供应,施工能力均可保证。

5、建筑设计要求

(1)该工程建筑面积控制在此2000m2以内。四层。

(2)教室开间为3.0m,进深为6.6m,三个小开间形成一个教室;办公室的一侧,开间3.0—3.3m.进深5.4m,室内外高差0.45m,室内土0.000相当于绝对标高320.8m.每层设6个小教室,其余这办公室,详见图。

(3)材料作法:

① 门厅、走廊、实验室均采用水磨石地面,其它各房间均采用水泥地面。② 屋面作法,见剖面图。

③ 内墙面采用20mm厚。顶棚15mm厚,混合砂浆粉刷。踢脚线高120mm高,采用水泥砂浆粉刷25厚。墙面用107白色涂料喷白。④ 外墙面采用25mm厚中八厘白石子水刷石墙面。

⑤ 窗采用钢窗。B×h=1800×2400mm;门采用900×2700的木门。

三、设计任务

1、建筑设计

学生可利用建筑学所学知识,在教师指导下,不受上述建筑平、立、剖面及材料作法的限制,按学校及办公室设计的基本要求,自行设计平、立、剖面及材料作法设计。但应当受建筑场地及总面积要求的控制。

2、结构设计(1)、墙体布置:结合建筑设计或已给定的平面,进行墙体布置,确定采用的承重方案,初拟各墙厚度。

(2)进行圈梁、构造柱的布置。(3)进行结构平面布置。(4)选择(屋)面板。

(5)墙体的强度验算。钢筋混凝土大梁截面采用,伸入墙内大于240mm,底层外墙厚370mm,二层以上及内墙均采用240mm墙体。梁下设240×370mm内壁柱,墙采用双面抹灰。砖用MU10;砂浆:

一、二层用M5混合砂浆,三、四层用M2.5砂浆砌墙.(6)过梁设计.3、绘制办公楼的建筑施工图(1)平面图(2)立面图(3)剖面图

(4)卫生间(厕所)详图

4、绘制办公楼的结构施工图(1)楼盖的结构布置图(2)屋盖的结构布置图

砌体结构课程设计任务书 第2篇

建筑工程学院土木工程专业教研室

砌体结构课程设计任务书

一、课程设计的目的与任务

在土木工程中,砌体结构是工业与民用房屋中常用的一种结构形式,尤其在多层住宅中得到广泛的运用。因此其设计原理具有普遍意义。

砌体结构课程设计是通过设计实践进一步巩固学生在《砌体结构》课程中所学的内容,深入领会砌体结构设计特点,熟悉砌体结构的布置及构造,学会查阅设计资料,掌握砌体结构的规定。使学生在设计计算、规范规定的理解、提高专业绘图能力等方面获得必要的训练,并达到一定的熟练程度。

二、课程设计基本要求

通过该课程设计应使学生了解砌体结构的结构布置;掌握砌体结构计算简图的确定、结构所承受的荷载类型及荷载汇集;砌体结构在各类荷载作用下的内力计算、内力组合及构造;掌握结构施工图的绘制及要求;同时通过本次课程设计了解房屋结构设计的一般步骤。

三、课程设计选题原则

根据《砌体结构》课程的相关内容并结合实际工程选题。

四、课程设计内容

1.课程设计地点:设计教室或计算机房。2.设计内容:

(1).按所设计的建筑方案图进行结构布置;荷载计算;构件计算(预制构件选型、现浇构件计算);墙体计算(最薄弱处墙体高厚比验算、最薄弱处墙体抗压验算、集中力处墙体局部抗压验算)。

(2).写出过程详细、条理清晰、内容完整的计算书。(3).施工图纸绘制:图纸规格采用A3号。内容包括基础平面布置及基础详图;各层结构平面布置图及相关节点大样;圈梁布置图;现浇构件详图,施工图纸说明和图签。施工图制作的符号、线型等要满足《建筑结构制图标准》GB/T 50105-2010的有关规定。

3.时间安排: 总时间为1周。

五、课程设计主要参考资料:

1.《砌体结构》教材 施楚贤主编,中国建筑工业出版社 2.《砌体结构设计规范》(GB50003-2011);中国建筑工业出版社出版;2011年。

3.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012);中国建筑工业出版社出版;2012年。

4.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010);中国建筑工业出版社出版;2010年。

5.《建筑结构制图标准》GB/T GB50105-2010

六、课程设计成绩考核:.课程设计完成后必须经指导教师检查。2.围绕课程设计涉及的基本理论、设计方法、构造措施、图面布置、绘图深度以及表达方法等诸方面进行考核。根据学生的理解程度和掌握的深度给予评分。

3.评分按5级评分制确定,即优、良、中、及格、不及格。

砌体结构课程教学改革与实践 第3篇

1 加强概念设计能力的培养

由于建筑结构所承受作用及建筑材料本身的性能特别是砌体结构这种性能离散性比较大的材料有难于把握的复杂性和比较大的不确定性,例如在地震动的作用下,要精确地计算建筑物所承受的地震的特性和参数指标,现在还难以做到。因此建筑结构的抗震是不能全靠设计计算进行解决,必须依据建筑结构抗震的基本理论和长期结构抗震所得到的经验进行处理,这就是一种“概念设计”。

因为砌体结构是由砖石或砌块和砂浆两种性质完全不同的非均质材料组成的,其设计方法基本上是建立在试验分析和经验的基础上,理论推导很少,因此,应大大压缩讲解砌体力学性能和构件承载能力计算的学时,重点向学生介绍房屋的整体设计方法和构造要求,也即强调整体概念设计。

在砖混结构建筑物设计时,需要计算的部分较少,而砖砌体的厚度包括材料的强度等级主要是由使用要求及构造要求所决定的。设计中主要的任务是合理调整结构布置及进行必要的构造设计,从某种意义上说,构造措施反而比计算更为关键,因为必要的构造措施往往是计算公式能够成立的先决条件。而结构布置是否合理,构造措施采用是否恰当,是可以体现出设计人员的设计水平的,但是这一能力的提升,则主要是通过对规范条文的理解与大量的工程实践经验分析思考而来的。

2 增加对相关《规范》的学习,引导学生学规范,用规范

在土木建筑行业中,各级各类《规范》是相关从业人员在进行勘察、设计、施工、监理、验收过程中必须遵守的规定,但是在实际的教学学习中我们发现,大多数学生都是以教材作为主要参考资料而很少去阅读、学习相关的规范规程等,甚至很多老师在教学过程中也没有对规范相关知识进行强调与必要的学习引导,而这种学法教法已经脱离了社会对一名未来的土木工程师工作的基本要求。

通过本人在教学过程中的实践,在教学活动中,通过适时地引用《规范》中的条文进行讲解说明,学生会大大加深对于知识点的理解。例如在5·12汶川大地震之后,《建筑抗震设计规范》进行了较大范围的修改。对于砌体结构而言,主要是对多层普通砖、多孔砖结构房屋,增加了6度设防时楼梯间四角以及不规则平面的外墙对应转角(凸角)处设置构造柱的要求。在楼梯段上下端对应墙体处增加了4根构造柱,与在楼梯间四角设置的构造柱合计共有8根构造柱,与楼层半高处的钢筋混凝土带可构成应急疏散安全岛。教师在讲述“砌体结构”课程中的圈梁、构造柱布置时,适当给学生讲解这一条文,同时配上地震时砌体结构房屋的一些损坏的图片辅以说明,学生的理解会更深刻,在以后的工作岗位上更会牢记《规范》的规定和老师的教育,避免一些问题的出现。

而通过对历年来注册结构工程师的考试情况分析来看,考试中的一个重点也是对《砌体结构设计规范》条文的理解和对合理构造措施掌握的熟练程度。

3 调整课程内容,增强其他课程与本课程的关联性

从课程性质上来看,砌体结构是一门理论性与实践性都较强的课程。从土木工程专业的课程体系上来看,本课程与钢结构、混凝土结构、基础工程等课程既有一定的关联性,又有很大的不同。因而我们在进行这门课程的教学时,既要把握好结构设计类课程的相通性,又要注意本课程自身的特点。本课程的教学目标,应该使学生能够对土木工程结构设计形成整体性的概念。

国家注册结构工程师执业资格考试,从考试的形式来看,分为基础考试和专业考试两个阶段。第一阶段基础测试目的是看考生是否基本掌握进入结构工程设计实践所必须具备的基础及专业理论知识,第二阶段专业测试目的是看考生是否已具备按照国家法律及设计规范进行结构工程设计能力、能保证工程的安全可靠能力和经济合理能力。从考试的内容来看,土建类的主要专业课——混凝土结构、钢结构、木结构、地基与基础、高层建筑结构及高耸结构、砌体结构、桥梁结构、工程结构抗震均涉及到。

因为实际的砖混结构房屋的设计包括受弯构件(板、梁、楼梯、阳台、雨篷等,一般为混凝土结构构件)、受压构件(墙、柱等,一般为砌体结构构件)以及基础的设计计算,各类构件之间经过相应的构造及连接处理后形成一个完整的受力体系,实际设计中要涉及到砌体结构设计、混凝土结构设计、建筑抗震设计、土力学与基础工程等多门课程,但是在目前的课程体系或教学体系中却都是将一幢建筑整体从不同的角度划分成单个构件进行讲解,这样的结果就是形成学生在各门课程关联部分的真空地带,从而直接导致学生很难对结构设计形成整体完整的概念,但是这一点确实在结构设计中是最重要的,甚至可以说是结构设计灵魂,只有具备了对结构整体进行概念设计的能力才能成为一个优秀的结构设计师。

本人在指导毕业设计的过程中以及对毕业生工作后的了解中发现,结构中相关抗震构造措施及基础设计是本专业毕业生很大的一个薄弱环节,也是在工作时遇到最多问题的难点,也是实际工程最容易出现问题的地方,必须引起我们的重视。

因此建议对学习的内容与重点进行如下调整:在砌体结构课程学时不变或微量增加的前提下,应尽可能的压缩砌体结构力学性能与砌体结构构件承载力计算部分的课堂授课学时,适当的增加土力学与基础工程与本课程相关的内容,特别是要增加和强调工程抗震在砌体结构中的相关应用,加大相关专业课程之间的联系的学习力度,最终达到学生能对砌体结构的设计形成一个完整而系统的概念。

4 强调工程实例与理论计算相结合,增强学生动手能力

注册结构工程师考察的方向与思路就是对于实际工程中遇到的实际设计问题进行解决,而对于培养应用型的土木工程专业人才目标要求,案例教学对学生的学习起着至关重要的作用。而合理有效的案例教学与理论教学的有机结合可以获得最佳的教学效果,也能够最大限度地提高学生的学习积极性。

从教学方式的角度而言,教学中案例教学可以采用工程事故录像,工程现场参观实习等方式。为了使学生能够清楚地认识和理解结构或构件从开始加载到最终破坏的全过程,特别是各种结构或构件的主要震害现象、抗震受力机理和抗震破坏特征等,震害调查和实验是教学活动中一个非常重要的教学环节。

在实际教学中,对于砌体结构抗震部分的内容可以结合其他相关课程的教学和利用计算机录像与仿真技术,来进行教学大纲所要求的仿真实验和震害录像教学,例如地表震害和各种结构震害现象的录像,钢筋混凝土梁、柱的抗震性能和多层砌体结构房屋的抗震性能的仿真实验等,以增强学生的感性认识,加深对该课程内容的理解,达到与理论知识融会贯通的目的。

砌体结构设计中构造柱和圈梁的设置问题是很重要的内容。在讲述这一问题时,可以先提前让学生观察和分析自己的学生宿舍,让学生在观察中自己发现和提出问题,在教学中可以调出学生宿舍的图纸,边分析,边讲解,这样的案例教学是可以大大提高学生的学习兴趣和积极思考的能力的。

5 结语

以素质教育为基本出发点,综合提高教学活动质量。而我们原有的土木工程专业教学模式中的教学方法存在着诸多弊端,在教学活动中基本以“填鸭式”的教授方式为主,看似学生专业基本功扎实,实则对所学的专业知识的灵活运用方面能力较差,创新意识相对较弱,缺乏创造力,难以适应快速变化发展形势的需要,所以,必须改进目前的教学方法。只有这样才能真正适应面向21世纪的高等教育的要求,同时也适应面向现代化建设的需要。

拓宽学生的知识面,形成多个方向,以综合性的素质教育为中心,以专业知识教授为主线,以学习能力培养为重点,培养专业基础知识扎实、实践能力强、团结奉献精神好,适应面宽,有较强的分析问题和解决问题的高水平的工程实践型、创新型的专业技术人才,真正满足我国社会对土木工程专业工程师培养的需要。

摘要:以砌体结构课程的教学作为出发点,讨论了如何对学生进行概念设计和结构设计能力的培养,基于注册结构工程师执业制度阐述了适应综合能力培养的砌体结构课程内容组织方式与教学改革方向,以期加快砌体结构课程与实际应用的对接。

关键词:注册结构工程师,砌体结构,教学改革

参考文献

[1]柳强,王玉玲.浅谈概念设计在结构设计中的运用[J].新疆化工,2006(1):25-27.

[2]黎平.基于注册工程师制度探讨土木工程专业教学改革[J].重庆三峡学院学报,2008(10):3.

[3]黄天立,吴韬.基于注册结构工程师制度探讨土木工程专业教学改革[J].广西工学院学报,2007(6):99-111.

[4]周锡元,吴育才.工程抗震的新发展[M].北京:清华大学出版社,2002.

砌体结构课程设计任务书 第4篇

的核心课程,教师应以学校的办学特色、本专业人才培养方案、学生自身基本素质及行业需要为导向,在教学理念、教学内容和教学方式等方面进行改革,从而更好地提高教学效果、加强学生的专业素质培养,使《混凝土结构与砌体结构设计》教学质量进一步提高。

关键词:混凝土结构与砌体结构设计教学改革专业素质应用型

0 引言

榆林学院的前身是创建于1958年的绥德师范学院,在2003年经教育部批准升格为本科院校。为了适应社会的发展,当前榆林学院正在处于由传统师范院校全面转型为一所具有地方特色的高水平应用型大学的重要时期。但类似于榆林学院等的新建地方院校土建类专业受师资、实验、学术水平的影响,定位于培养生产一线的高级应用型人才,这就要求在教学过程中,必须转变传统教育观念[1],注重基础教育的同时加强实践教学,构建重基础、强应用的实践教学体系。

《混凝土结构与砌体结构设计》是高等院校土木工程专业学生必修的一门专业课,该课程按结构材料和类型分为“钢筋混凝土结构”和“砌体结构”二部分,课程内容由混凝土结构设计的一般原则和方法、楼盖、单层厂房、多层框架结构和砌体结构等五个部分组成[2]。主要讲授混凝土结构的设计原则,混凝土梁板结构、单层工业厂房、钢筋混凝土多层框架结构的结构形式、组成和布置,计算模型、简化假定、内力计算、内力组合及截面配筋,构造要求等;砌体结构构件计算的基础理论和砌体结构的有关知识等。主要目的是使学生经过本课程的学习之后拥有从事建筑工程中多层框架结构和砌体结构的设计、施工等相关工作的基本素质和能力。

1 教学改革

为适应培养土木工程专业高素质应用型本科人才的要求,文章在《混凝土结构与砌体结构设计》原教学基础上,结合课程目前面临的现状和存在的问题,从教学理念、教学内容和教学方式等方面进行教学改革,突出以学生为本,就业为导向的重基础、强应用的实践教学改革思路:

1.1 通过提升自身实践能力、改变学生认识革新教学理念

目前该课程授课教师基本上是高校毕业后又直接进入另一所高校里从教,期间没有工程实践机会,不能把教材里所学的理论知识运用到实践中,造成教师所具备的教学理念基本上偏重于教材中理论知识的阐述,与实践脱产。再加上近几年,土建类专业的人才市场逐渐趋于饱和,设计单位的招聘要求较高,一般院校土木工程专业毕业的学生受聘于建筑施工一线企业的较多,市场需求会使学生们产生错觉,认为只要把《建筑施工技术与管理》这类有关工程施工和组织管理的课程掌握到位就可以了,对《混凝土结构与砌体结构设计》注重于结构设计类的课程的重要性认识不足。基于以上因素等,导致学生对老师所讲授的内容提不起兴趣,而老师对学生所讲授的内容又比较空洞,缺乏实践没有说服力,得不到学生的关注。

实际上,框架结构梁、板、柱的布置和设计是一般民用建筑中上部结构最基础、最重要、最核心的部分。土建类专业毕业生工作在建筑施工一线时,作为高素质应用型人才,不但要看得懂图纸、放了线,还要有扎实的设计理论基础,知其然知其所以然。例如,钢筋混凝土雨棚属于悬壁板结构,在板面荷载作用下,雨棚板根部受到最大负弯矩,所以在雨棚板的配筋图中,受力钢筋布置在板面而不是板底。据调查历年来大型建筑工程施工事故大都是由于施工现场技术负责人缺乏宏观结构设计理念,乱堆载、乱开挖,擅自改变施工顺序造成的,授课教师通过相关工程案例的讲解,使学生对《混凝土结构与砌体结构设计》课程的重要性有深刻的认识,激发学生的学习兴趣。

《混凝土结构与砌体结构设计》课程实践性强的特点,授课教师应抓住一切机会,利用课余时间和寒暑假在设计单位和施工现场积极实习,努力提高自身实践能力的同时加强理论知识和实践应用相结合,提升授课质量,改变重理论、轻实践的教学理念。

1.2 结合学生自身特点革新教学内容

根据近几届学生在课堂中的表现、考试成绩、课程设计和毕业设计中遇到的问题等,综合反映出新建地方院校土建类专业学生整体底子较薄,尤其高数、力学等基础理论知识不扎实,在该课程讲授过程中涉及到相关计算原理时,学生理解起来较吃力,因此在教学中应和本专业其他基础课程老师及公共课老师加强沟通和交流,从各个方面加强学生基础知识的讲授,使学生学习知识系统化,增强综合运用能力。

另外在授课过程中,要突破教材的束缚,一方面根据学生特点及时补充高数、结构力学、材料力学里等基础知识,例如在讲授框架结构在竖向荷载作用下的内力计算的分层法时,引入结构力学中的弯矩分配法,使学生对教材内容能较好的吸收同时巩固前期基础知识;另一方面,注重学生对学习专业基础知识的宏观把握,适当减少理论公式推导的讲授,例如在讲授“改进后柱的侧向刚度”时,重点介绍柱子侧向刚度的影响因素及侧向刚度降低系数的实际应用,关于改进后柱的侧向刚度其复杂计算过程属于课下内容,这样既保证了课堂教学效果又激发了学生课下思考兴趣。

1.3 通过多方面途径革新教学方式

①在课堂教学过程中,采用多媒体和板书相结合的教学方法。例如讲解结构和结构构件形式、组成与布置时,通过多媒体课件为学生提供大量的实际工程图片,同时通过板书提问与学生共同探讨图片中的柱网布置,梁、板、柱截面尺寸的选取是否合理,其优缺点及是否有更好的改进措施,既活跃课堂气氛又启发学生的思考能力。

②学术交流。与一些兄弟院校、设计院和施工单位等的工作人员进行交流,探讨混凝土结构与砌体结构设计和施工过程中遇到的实际问题、注意事项,增强课堂内容的实践性。

③课程设计。钢筋混凝土肋梁楼盖课程设计、单层工业厂房课程设计是《混凝土结构与砌体结构设计》课程实践教学的一个重要环节,它能使学生通过混凝土结构设计过程中诸如确定结构方案、建立结构计算简图、结构受力分析、结构配筋计算、结构施工图绘制等各个环节的训练,使学生全面消化、吸收和运用在课堂教学中已学到的理论知识,培养学生综合分析和处理实际工程问题的能力,培养学生查找和使用设计规范、设计手册等专业资料的能力,这对综合提高学生的专业素质很有帮助[3]。

④强化学生的规范意识。建筑结构设计规范是保证结构安全性、适用性以及耐久性的重要依据和保障。作为一门实践性强的课程,教学内容涉及到多部规范,如GB500010-2010《混凝土结构设计规范》、GB5003-2011《砌体结构设计规范》等。上课过程中,要把规范的相关条文融入到教学内容之中,让学生理解和掌握强制性条文和技术术语、技术符号等,加强和引导学生树立技术规范意识,养成使用规范、遵守规范的良好习惯。

2 结论

教学改革过程是不断探索、不断完善的过程,今后,对《混凝土结构与砌体结构设计》课程坚持以学生为本,就业为导向的重基础、强应用的实践教学改革思路进行不断地探索和实践,提升课堂教学质量,实现高素质应用型人才培养目标。

参考文献:

[1]袁飞云,彭军,张新库.新建地方院校土建类专业工程实践能力培养的探索[J].价值工程,2012(05):270-272.

[2]程文瀼,王铁成.混凝土结构与砌体结构设计(第五版)[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2012.

[3]李佰寿,金松浩,刘相秋.《混凝土结构设计》课程教学改革探讨[J].延边大学学报(自然科学版),2004,30(3):227-230.

砌体结构设计任务书 第5篇

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

砌体结构课程设计原本 第6篇

砌体结构课程设计

I砌体结构课程设计任务.....................................................................................2II、砌体结构课程设计计算书......................................................................................4

一、结构方案........................................................................................................4

二、荷载资料............................................................................................................5

三、墙体高厚比验算................................................................................................6

四、结构承载力计算................................................................................................7

五、过梁,圈梁,挑梁,悬梁,板等构件布置及构造措施......................................18

六、基础设计..........................................................................................................22

一、设计题目:多层混合结构房屋设计

某多层办公楼,建筑条件图见附图,对其进行结构设计。

二、设计内容

1、结构平面布置图:柱、主梁、圈梁、构造柱及板的布置

2、墙体的承载力的计算

3、墙体局部受压承载力的计算

4、挑梁、雨蓬的计算

5、墙下条形基础的设计

6、绘制各层结构平面布置图(1:200)

7、完成计算书

三、设计资料

1、题号及楼面荷载取值

2、其它荷载取值(全部为标准荷载值)

(1)、屋面活荷载取2.0kN/m2,恒荷载取5.0kN/m2(2)、卫生间活荷载取2.5kN/m2,恒荷载取7.0kN/m2(3)、楼梯间活荷载取2.0kN/m2,恒荷载取4.5kN/m2(4)、钢筋混凝土容重γ=25kN/m3(5)、平顶粉刷:0.40kN/m2(6)、基本风压:0.40kN/m2(7)、铝合金门窗:0.25kN/m2(8)、墙及粉刷:240mm厚:5.24kN/m2

3、地质条件

本工程建设场地地质条件较好,持力层为粘土层,持力层厚度4.0米,上部杂填土厚度1.2米,持力层下无软弱下卧层。粘土层地耐力特征值为230kpa。

4、材料

(1)、混凝土:C20或C25(2)、砖采用页岩砖,砂浆采用混合砂浆或水泥砂浆,强度等级根据计算选定。

注:恒载、活载指的是楼面恒载、活载标准值,单位为kN/m2,要求同学按学号选择每题的楼面恒载、活载值。

一、结构方案

1.主体结构设计方案

该建筑物层数为五层,总高度为16.5m,层高3.3m<4m;体形简单,室内要求空间小,横墙较多,所以采用砖混结构能基本符合规范要求。

2.墙体方案及布置

(1)变形缝:由建筑设计知道该建筑物的总长度32.4m<60m,可不设伸缩缝。

工程地质资料表明:场地土质比较均匀,领近无建筑物,没有较大差异的荷载等,可不设沉降缝;根据《建筑抗震设计规范》可不设防震缝。

(2)墙体布置:应当优先考虑横墙承重方案,以增强结构的横向刚度。大房 间梁支撑在内外纵墙上,为纵墙承重。纵墙布置较为对称,平面上前后左右拉通;竖向上下连续对齐,减少偏心;同一轴线上的窗间墙都比较均匀。个别不满足要求的局部尺寸,以设置构造拄后,可适当放宽。根据上述分析,本结构采用纵横墙混合承重体系。

(3)墙厚为240mm。

(4)

一、二层层采用MU15烧结页岩砖,Mb10混合砂浆;三至五层采用MU10 烧结页岩砖,Mb7.5混合砂浆。

(5)梁的布置:梁尺寸为250mm*600mm,伸入墙内240mm。梁布置见附图。

(6)板布置:雨篷,楼梯间板和卫生间楼面采用现浇板,其余楼面均采用预

制装配式楼面,预制板型号为YKB3652,走廊采用YKB2452。具体布置见附图。

3.静力计算方案

由建筑图可知,最大横墙间距s=10.8m,屋盖、楼盖类别属于第一类,s<32m,查表可知,本房屋采用刚性计算方案。计算简图如下所示。4.多层砖混房屋的构造措施

(1)构造柱的设置:构造柱的根部与地圈梁连接,不再另设基础。在柱的上

下端500mm范围内加密箍筋为φ6@150。构造柱的做法是:将墙先砌成大马牙槎(五皮砖设一槎),后浇构造柱的混凝土。混凝土强度等级采用C25。

(2)圈梁设置:各层、屋面、基础上面均设置圈梁。横墙圈梁设在板底,纵墙圈梁下表面与横墙圈梁底表面齐平,上表面与板面齐平或与横墙表面齐平。当圈梁遇窗洞口时,可兼过梁,但需另设置过梁所需要的钢筋。

二、荷载资料(均为标准值)根据设计要求,荷载资料如下:

21、屋面恒荷载:3.4kN/m2+0.4kN/m(平顶粉刷)=5.4kN/m2, 屋面活荷载:2.0kN/m2。

22、楼面恒荷载:3.4kN/m2+0.4kN/m(平顶粉刷)=3.8kN/m2,楼面活荷载:2.5kN/m2。

3、卫生间恒荷载:7.0kN/m2,活荷载:2.5kN/m2。

4、钢筋混凝土容重:γ=25kN/m3。

5、墙体自重标准值

240mm厚墙体自重5.24kN/m2(按墙面计)铝合金玻璃窗自重0.25kN/m2(按墙面计)

6、基本风压0.4kN/m2,且房屋层高小于4m,房屋总高小于38米,所以设 计不考虑风荷载的影响。

7、楼梯间恒荷载4.5kN/m2,活荷载2.0kN/m2

三、墙体高厚比验算

1、外纵墙高厚比验算

室内地面距基础高度为0.7m,故底层高度H=3.3+0.7=4.0m,s=10.8m,即s>2H,计算高度H0=1.0H=4m,二层及二层以上为H0=3.3m。

墙厚0.24m,承重墙取µ 1 =1.0。

有窗户的墙允许高厚比:µ2=1−0.4bs1.5=1−0.4=0.83;s3.6 [β]允许高厚比,查表得:当砂浆强度等级为M10,M7.5时,[β]=26。底层高厚比验算:

4.0;β==16.67<μ1μ2[β]=1.0×0.83× 26=21.58(满足要求)0.24 二层及以上纵墙高厚比验算:3.3;=13.75<µ1µ2[β]=1.0×0.83× 26=21.58(满足要求)0.24

2、内纵墙高厚比验算β= 墙体的计算高度,底层:H0底=4.0m μ2=1-0.4 β=b1.0=1-0.4=0.89s3.64.0=16.67<μ1μ2[β]=1.0×0.89× 26=23.14(满足要求);0.24 二层及以上纵墙高厚比验算:

3.3;β==13.75<μ1μ2[β]=1.0×0.89× 26=23.14(满足要求)0.24

3、横墙高厚比验算

外横墙:底层:s=14.94m,H=4.0m,s>2H,H0=1.0H=4.0m β=H04.0==16.7<[β]=26h0.24 H3.3==13.75<[β]=26h0.24二层及以上:s=8.4m,H=3.3m,s>2H,H0=1.0H=3.3mβ= 内横墙:底层:s=6.3m,H=4m,H

四、结构承载力计算(1)纵墙的承载力验算

①选定计算单元

在房屋层数、墙体所采用材料种类、材料强度、楼面(屋面)荷载均相同的情况下,在外纵墙取一开间为计算单元,有门窗洞口时,计算截面宽度取窗间墙的宽度,由于内纵墙的洞口面积较小,不起控制作用,因而不必计算。外纵墙最不利计算位置可根据墙体的负载面积与其截面面积的比值来判别。

最不利窗间墙垛的选择

墙垛长度l/mm3600 负载面积A/m23.6×6.3/2=11.34 ②荷载计算 屋面梁支座反力 屋面恒荷载标准值屋面活荷载标准值5.0kNm22.0kNm2梁及梁上抹灰:25×0.6×0.25×6.3/2+(0.25+0.6×2)×6.3/2×0.4 =13.64kN 基本风压为0.4kNm2<0.7kNm2,故不考虑风荷载影响。设计值:

由可变荷载控制:

N1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×(13.64+5.4×11.34)+1.4×2.0×11.34 =121.6kN 由永久荷载控制: 13.64+5.4×11.34+2.0×1.4×0.7×11.34N1=1.35Gk+0.7×1.4Qk=1.35×(=123.311kN 楼面梁支座反力

屋面恒荷载梁及梁上抹灰 活载设计值:

由可变荷载控制:3.8kNm213.64kN2.4kNm2 N1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×(13.64+3.8×11.34)+1.4×2.4×11.34 =106.18kN。由永久荷载控制:

13.64+3.8×11.34N1=1.35Gk+0.7×1.4Qk=1.35×(=103.26kN。墙体自重

女儿墙及粉刷重(厚240mm,高300mm),两面抹灰40mm。其标准值为:N=5.24×3.6×(0.3+0.12+0.6)=19.24kN 设计值:由可变荷载控制:19.24×1.2=23.09kN。由永久荷载控制:19.24×1.35=26kN。)计算每层墙体自重时,应扣除窗口面积,加上窗自重,考虑抹灰

对2,3,4,5层,墙体厚度均为240mm,计算高度(3.6×3.3-1.5×1.5)×5.24+1.5×1.5×0.25=设计值:由可变荷载控制:51.02×1.2=61.22kN 由永久荷载控制:51.02×1.35=68.88kN 对1层,墙体厚度为240mm,首层室内地面距基础0.7m,底层楼层高度为3.3+0.7-0.12-0.6=3.28m,其自重标准值为:

(3.6×3.28-1.5×1.5)×5.24+1.5×1.5×0.25=50.65kN设计值:由可变荷载控制:50.65×1.2=60.78kN 由永久荷载控制:50.65×1.3568.38kN ③内力计算

屋面及楼面梁的有效支承长度a0=10f一,二层MU15,Mb10,f=2.31N/mm2 a0=10×2.31=161.16mm<240mm,取a0=161mm三,四,五层MU10,Mb7.5,f=1.69N/mm2 a0=10×.69=188.42mm<240mm,取a0纵墙的计算简图

④墙体承载力计算

该建筑物的静力计算方案为刚性方案,因此静力计算可以不考虑风荷载的影响,仅考虑竖向荷载。在进行墙体强度验算时,应该对危险截面进行计算,即内力较大的截面;断面削弱的截面;材料强度改变的截面。所以应对荷载最大的底层墙体进行验算(240mm墙);二层荷载虽比底层小;三层与二层比较,荷载更小,但砌体强度较小(一,二层用M10砂浆,三层用M7.5砂砌筑);四,五层的荷载比三层小,截面及砌体强度与三层相同。所以应对一,三层的墙体进行强度验算。

由可变荷载控制的纵向墙体内力计算表

上层传荷截面Ⅱ—Ⅱ本层楼盖荷载截面Ⅰ—Ⅰ

e2(mm)楼层

Nu(kN)Nl(kN)a0(mm)el(mm)MNINⅡ31 373.31708.11 00 106.18106.18 188161 44.855.6 4.765.74 479.49811.37 540.71872.15 上层传荷楼层31 由永久荷载控制的纵向墙体内力计算表 本层楼盖荷载截面Ⅰ—Ⅰ e2(mm)截面Ⅱ—Ⅱ NⅡ562.47906.25 Nu(kN)390.33734.61 Nl(kN)a0(mm)el(mm)103.26103.26 188161 44.855.6 M4.6 35.74 NI493.59837.87 00 表中:NI=Nu+NlM=Nu·e2+Nl·e1(负值表示方向相反)N =NI+Nw(墙重)el=h−0.4a0(h为支承墙的厚度)

对于每层墙体,纵墙应取墙顶Ⅰ-Ⅰ截面以及墙底Ⅱ-Ⅱ截面进行强度验算。

纵向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表

第五层 计算项目 Ⅰ-Ⅰ

截7.05144.6948.72400.2033.313.750.423504000107.51.69360.29>1 第三层 Ⅰ

截4.76479.499.932400.0413.313.750.668504000107.51.69590.3>1 Ⅱ-Ⅱ截面

0540.71024003.313.750.776504000107.51.69660.97>1 第一层 Ⅰ

截5.74811.377.072400.0293.2813.670.7650400015102.31884.82>1 Ⅱ-Ⅱ截面

0872.15024003.2813.670.77850400015102.31905.78>1 M(kN⋅m)N(kN)e=MN(mm)h(mm)ehH0β=H0h ϕA(mm2)砖Mu砂浆Mf(mm2)ϕAf(kN)ϕAfN 计算项目

纵向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表第五层 第三层Ⅰ-Ⅰ截面 Ⅰ-Ⅰ截面4.63 Ⅱ-Ⅱ截面 第一层 Ⅱ-Ⅱ截面 Ⅰ-Ⅰ截面5.74

面M(kN⋅m)7.15 N(kN)e=MN(mm)h(mm)ehH0β=H0h ϕA(mm2)砖Mu砂浆Mf(mm2)149.31482400.23.313.750.423504000107.51.69360.29>1 493.599.382400.0393.313.750.692504000107.51.69589.42>1 541.33024003.313.750.776504000107.51.69660.97>1 837.876.852400.0293.2813.670.76050400015102.31884.82>1 906.25024003.2813.670.77850400015102.31905.78>1 ϕAf(kN)ϕAfN ⑤砌体局部受压计算

以上述窗间墙第一层为例,窗间墙截面为240mm×2100mm,混凝土梁截面为600mm×250mm,支承长度240mm..根据内力计算,当由可变荷载控制时,本层梁的支座反力为Nl=106.18kN,Nu=708.11kN 当由永久荷载控制时,本层梁的支座反力为Nl=103.26kN,Nu=734.61kN a0=161mm<240mm Al=a0b=161×250=40250mm2 A0=h(2h+b)=240×(2×240+250)=175200mm2 A0175200-1=1+0.35×-1=1.64<2.0Al40250 A0175200==4.35>3,所以ΨN0+Nl≤ηγAlf

Ψ=0

;Al40250r=1+0.3

5验证不考虑上部荷载

压应力图形完整系数η=0.7 ηγAlf=0.7×1.64×40250×2.31=106.74kN>Nl=106.18kN(安全)。再选一内纵墙计算单元: ①

内纵墙墙垛的选择

墙垛长度l/mm7200-2×1000-240-240=4720 负载面积A/m2 ②荷载计算 屋盖荷载

屋面恒荷载标准值屋面活荷载标准值梁及梁上抹灰5.4KNm22KN225×0.6×0.25×6/2+0.4×6.3/2(0.25+0.6×2)=13.64kN(6.3+2.4)/2×5.72=24.88 基本风压为0.40KNm2<0.7KNm2,故不考虑风荷载影响。设计值: 由可变荷载控制:

N1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×(13.64+5.4×24.88)+1.4×2.0×24.88 =247.25kN 由永久荷载控制:

N1=1.35Gk+0.7×1.4Qk=1.35×+0.7×1.4×2.0×24.88 =248.55kN 楼面梁支座反力

屋面恒荷载梁及梁上抹灰 活载3.8kNm213.64kN2.4kNm2 设计值:

由可变荷载控制: N1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×

(13.64+3.8×24.88)

(13.64+5.4×24.88)+1.4×2.4×24.88=213.42kN由永久荷载控制:

N1=1.35Gk+0.7×1.4Qk=1.35×

(13.64+3.8×24.88)+0.7×1.4×2.4×24.88 =197.25kN 墙体自重

该墙上部无女儿墙,所以无需计算女儿强自重。计算该墙体自重时,有门窗自重,及需考虑抹灰重量

对2,3,4,5层,墙体厚度均为240mm,计算高度3.3m,其自重标准值为:(3.3×5.72-2.4×1)×5.24+2.4×1×0.25=88.43kN 设计值:由可变荷载控制:88.43×1.2=106.12kN由永久荷载控制:88.43×1.35=119.38kN 对1层,墙体厚度为240mm,首层室内地面距基础0.7m,底层楼层高度为3.3+0.7-0.12-0.6=3.28,其自重标准值为:

(3.28×5.72-2.4×1)×5.24+1×2.4×0.25=87.83kN 设计值:由可变荷载控制:87.83×1.2=105.4kN 由永久荷载控制:87.83×1.35=118.57kN ③内力计算

屋面及楼面梁的有效支承长度a0=10f一、二层MU15,Mb10,f=2.31N/mm2 a0=10×2.31=161.16mm<240mm,取a0=161mm三、四、五层MU10,Mb7.5,f=1.89N/mm2 a0=10×.89=188.42mm<240mm,取a0=188mm 纵向墙体的计算简图

由可变荷载控制的纵向墙体内力计算表 上层传荷本层楼盖荷载截面Ⅰ—Ⅰ楼层31 截面Ⅱ-Ⅱ

Nu(kN)672.911311.99 e2(mmNl(kN)213.42213.42 a0(mmel(mm)188161 44.855.6 M9.5611.87 NI886.331525.42 NIV 992.451630.82 00 由永久荷载控制的纵向墙体内力计算表 本层楼盖荷载截面Ⅰ—Ⅰ e2()上层传荷楼层3 1 截面Ⅱ-Ⅱ

Nu(kN)684.561317.82 Nl(kN)197.25197.25 a0(mmel(mm)188161 44.855.6 M8.8410.97 NI881.811515.07 NIV 1001.191633.64 00 ④墙体承载力计算

纵向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表第五层 计算项目 Ⅰ-Ⅰ

截面14.34247.25582400.2423.313.750.351132800107.51.69670.1>1 第三层 Ⅰ

面9.56886.3310.792400.0453.313.750.6781132800107.51.691297.98>1 Ⅱ-Ⅱ截面

0992.45024003.313.750.7761132800107.51.691486.08>1 第一层 Ⅰ

面11.871525.427.782400.0323.2813.670.7111***.311860.52>1 Ⅱ-Ⅱ截面

01630.82024003.2813.670.7781***.312035.85>1 M(kN⋅m)N(kN)e=MN(mm)h(mm)ehH0β=H0h ϕA(mm2)砖Mu砂浆Mf(mm2)ϕAf(kN)ϕAfN 计算项目

纵向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表第五层第三层第一层Ⅰ-Ⅰ截Ⅰ-Ⅰ截Ⅱ-Ⅱ截面Ⅰ-Ⅰ截Ⅱ-Ⅱ截面面面面14.42248.55582400.2423.313.750.351132800107.51.69670.1>1 8.84881.8110.022400.0423.313.750.6851132800107.51.691311.39>1 01001.19024003.313.750.7761132800107.51.691485.60>1 10.971515.077.242400.0303.2813.670.7221***.311889.30>1 01633.64024003.2813.670.7781***.312035.8>1 M(kN⋅m)N(kN)e=MN(mm)h(mm)ehH0β=H0h ϕA(mm2)砖Mu砂浆Mf(mm2)ϕAf(kN)ϕAfN 由上表可以看出,计算墙体在各层都满足承载力要求,说明本设计的墙体截面安

全。

⑤砌体局部受压计算

以上述窗间墙第一层为例,窗间墙截面为240mm×2100mm,混凝土梁截面为600mm×250mm,支承长度240mm..根据内力计算,当由可变荷载控制时,本层梁的支座反力为Nl=213.42kN Nu=1311.99kN 当由永久荷载控制时,本层梁的支座反力为Nl=197.25kN,Nu=1317.82kN a0=161mm<240mm Al=a0b=161×250=40250mm2 A0=h(2h+b)=240×(2×240+250)=175200mm2 r=1+0.35A0 Al1=1+0.35×1752001=1.64<2.040250 验证ΨN0+Nl≤ηγAlf A0175200==4.35>3,所以Ψ=0故不需考虑上部荷载;Al40250 压应力图形完整系数η=0.7 ηγAlf=0.7×1.64×42500×2.31=112.7kN<Nl=197.25kN 梁下局部受压承载力不满足要求,此处采用在梁下设置构造柱,每一根构造柱截面为240mm×240mm,采用C20混凝土,fc=9.6Mpa,每根构造柱内设4Φ12纵筋,为HPB235级钢筋,fy’=210kN/m2(3)横墙的承载力验算

①荷载计算

对于楼面荷载较小,横墙的计算不考虑一侧无活荷载时的偏心受力情况按两侧均匀布置活荷载的轴心受压构件取1m宽横墙进行承载力验算。取卫生间之间的横墙计算。

屋面梁支座反力设计值: 由可变荷载控制:

N1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×5.4×3.6×1.0+1.4×2.0×3.6×1.0=33.41kN由永久荷载控制的组合:

N1=1.35Gk+0.7×1.4Qk=1.35×5.4×3.6×1.0+0.7×1.4×2.0×3.6×1.0 =36.32kN 楼面梁支座反力: 由可变荷载控制

N1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×6×3.6×1.0+1.4×2.0×3.6×1.0=36kN 由永久荷载控制的组合:

N1=1.35Gk+0.7×1.4Qk=1.35×6×3.6×1.0+0.7×1.4×2.0×3.6×1.0 =36.22kN对2,3,4,5层,墙厚240mm,两侧采用40mm抹灰,计算高度3.3m自重标准值为:

5.24×3.3×1.0+0.04×20×3.3×1.0=19.93kN 设计值由可变荷载控制的组合:19.93×1.2=23.92kN 由永久荷载控制的组合:19.93×1.35=26.91kN 对一层,墙厚为240mm,计算高度4.0m,两侧采用40mm抹灰 自重标准值为:

5.24×4.0×1.0+0.04×20×4×1.0=24.16kN 设计值由可变荷载控制的组合:24.16×1.2=29kN 由永久荷载控制的组合:24.16×1.35=32.4kN 可变荷载控制的组合内力,第三层N=153.25kN第一层N=273.09kN永久荷载控制的组合内力第三层N=162.58kN第一层N=288.84kN 永久荷载控制的组合内力大于可变荷载控制的组合内力,故验算永久荷载控制的组合内力;

②承载力验算横向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表 计算项目第三层第一层

N(kN)h(mm)H0 β=H0h A(mm)f(Nmm2)ϕAf(kN)ϕAfN162.582403.313.750.7762400001.69314.751288.842404.016.670.703240002.31389.74>1 上述承载力计算表明,墙体的承载力满足要求。取楼梯间的横墙计算。屋面梁支座反力设计值: 由可变荷载控制:

N1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×(5.4×1.8×1.0+5.4×3.6×1.0)+1.4×(2×1.8×

1.0+2×3.6×1.0)=50.11kN 由永久荷载控制的组合:N1=1.35Gk+0.7×1.4Qk=1.35×(5.4×1.8×1.0+5.4×3.6×1.0)

+0.7×1.4×

>(2.0×1.8×1.0+2.0×3.6×1.0)=49.95kN 楼面梁支座反力: 由可变荷载控制:

N1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×(4.5×1.8×1.0+3.8×3.6×1.0)+1.4×(2.0×1.8×1.0+2.4×3.6×1.0)=41.98kN 由永久荷载控制的组合:

N1=1.35Gk+0.7×1.4×Qk=1.35×(4.5×1.8×1.0+3.8×3.6×1.0)+0.7×1.4×(2.0×1.8×1.0+2.4×3.6×1.0)=39.94kN 墙体及抹灰自重:

对2,3,4,5层,墙厚240mm,两侧采用40mm抹灰,计算高度3.3m自重标准值为:

5.24×3.3×1.0=17.29kN 设计值由可变荷载控制的组合:17.29×1.2=23.45kN 由永久荷载控制的组合:17.29×1.35=26.04kN 对一层,墙厚为240mm,计算高度4.0m,两侧采用40mm抹灰 自重标准值为:

5.24×4.0×1.0=20.96kN 设计值由可变荷载控制的组合:20.96×1.2=25.15kN 由永久荷载控制的组合:20.96×1.35=28.3kN 可变荷载控制的组合内力,第三层N=180.37kN第一层N=310.63kN 永久荷载控制的组合内力第三层N=181.93kN第一层N=313.91kN 永久荷载控制的组合内力大于可变荷载控制的组合内力,故验算永久荷载控制的组合内力;

②承载力验算横向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表 计算项目第三层

181.93 240 3.3 13.75 0.776 240000

第一

层313.912404.016.670.703240000N(kN)h(mm)H0β=H0hϕA(mm)f(Nmm2)ϕAf(kN)ϕAfN1.69314.75>12.31389.74>1 上述承载力计算表明,墙体的承载力满足要求。

四、过梁,圈梁,挑梁,悬梁,板等构件布置及构造措施 1.窗过梁

根据本建筑的使用要求,采用钢筋砖过梁,故拱的跨度取1.5m,砖强度取Mu10,砂浆强度取M10.高度取240mm,钢筋砖地面砂浆层处的钢筋直径为6mm,间距为100mm,钢筋伸入支座砌体内的长度取240mm,砂浆层的厚度取35mm。过梁示意图如图3 所示: 图3.过梁示意图

作用在过梁上的荷载,因hw=0.6m>ln/3=1.5/3=0.5m 荷载设计值计算:(1)第一种组合

q=1.2×5.24×1.5/3=3.44kN/m(2)第二种组合

q=1.35×5.24×1.5/3=3.84kN/m 因此取q=3.84kN/m 弯矩M=1/8qln2=1/8×3.84×1.52=0.996kN.m 剪力V=1/2qln2=1/2×3.84×1.5=2.655kN 钢筋计算As=取hw=0.5mM996000==11.63mm2 0.85fyh00.85×210×480 选用3φ6(As=85mm2)抗剪承载力验算

查表得弯曲抗拉,烧结普通砖fvo=0.17Mpa=170kN/m,则受弯构件的受剪承载V≤fv⋅b⋅z z——内力臂,当截面为矩形时,z=h h——过梁截面高度,取0.5m23 b⋅z⋅fv=0.24×2/3×0.5×170=13.6kN>V=2.655kN 2.门洞口过梁满足要求。

因hw=0.6m>ln/3=1.5/3=0.5m,取hw=0.5m,应计入由板传来的荷载荷载设计值计算:

梯形荷载化为等效均匀荷载 办公室楼面荷载:

g′=(1−2α2+α3)g a=6.3=3.152α=a3.15==0.438l7.2g=3.1kN⋅m2g1=(1−0.4382×2+0.4383)×3.4=2.38kN/m q1=(1−0.4382×2+0.4383)×2.4=1.68kN/m 走廊楼面荷载:

2.4a1.2a==1.2α===0.1672l7.2 g2=(1−0.1672×2+0.1673)×3.4=3.22kN/m q2=(1−0.1672×2+0.1673)×2.4=2.29kN/m g=g1+g2=2.38+3.22=5.60kN/m q=q1+q2=1.68+2.29=3.97kN/m(1)第一种组合

q=1.2×(5.24×0.5+5.60)+1.4×3.97=15.42kN/m(2)第二种组合

q=1.35×(5.24×0.5+5.60)+1.4×0.7×3.97=14.99kN/m因此取q=15.42kN/m 弯矩M=1/8qln2=1/8×15.42×1.02=1.93kN⋅m 剪力V=1/2qln=1/2×15.42×1.0=7.71kN

算As=M1930000==23.93mm2 0.85fyh00.85×210×480 选用3φ6(As=85mm2)抗剪承载力验算

查表得fvo=0.17Mpa=170kN/m,则

b⋅z⋅fvo=0.24×2/3×0.5×170=13.6kN>V=7.07kN满足要求。3.圈梁

为了满足建筑的整体稳定性,故应设置圈梁。

圈梁的设置位置:由于本建筑为多层办公楼建筑,且层数为5层,故应在底层和檐口标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁,且至少应在所有纵横墙上隔层设置一道圈梁,圈梁设置时应符合现行的国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB-50007-2002)的有关规定。

4.雨篷挑梁抗倾覆验算

雨篷的抗倾覆验算,挑出1.8m。挑梁选250mm×400mm。挑出1.8m.埋入2.45m。l1=2.15m≻2.2hb=2.2×0.4=0.88m x0=0.3h0=0.3×0.4=0.12m 雨篷以两根挑梁加雨篷板构成。

挑梁自重线荷载标准值gk=25×0.25×0.4=2.5kN/m 楼面均布荷载标准值:

3.61.8a==1.8α==0.3g2k′=3.4×3.6=12.24kN/m26 转化

载g2k=(1−2×α2+α3)g2k′=0.847×12.24=10.36kN/m楼面活荷载偏于安全考虑,不计入抗倾覆力矩。

雨篷板的恒荷载为4.0kN/m2,活荷载为3.0kN/m2 则雨篷作用在挑梁上的线荷载为: g1k=4×3.6=14.4kN/m 倾覆力矩:q1k=3×3.6=10.8kN/m Mov=1.2×[挑梁自重弯矩+雨篷板重弯矩]+1.4×雨篷活荷载弯矩 ⎡(1.8+0.12)2(1.8+0.12)2⎤(1.8+0.12)2 =1.2×⎢2.5×+14.4×⎥+1.4×10.8×222⎣⎦ =37.38+27.87=65.25kN⋅m 由于挑梁与砌体的共同工作,挑梁倾覆时将在其埋入端脚部砌体形成阶梯形斜裂缝。斜裂缝以上的砌体及作用在上面的楼(屋)盖荷载均可起到抗倾覆的作用。斜裂缝与竖轴夹角称为扩散角,可偏于安全地取45o。

这样,墙体的抗倾覆弯矩计算如下

墙体自重产生的抗倾覆弯矩分为三部分。墙体净高取h=3.3−0.6−0.12=2.58m 第一部分挑梁上部墙体产生的弯矩 5.24×2.15×2.58×(第二部分2.15−0.12)=27.76kN⋅m245o角范围内的矩形墙体产生的弯矩 2.15+2.15−0.12)=90.25kN⋅m25.24×2.15×2.58×(第三部分45o以下的三角墙体产生的负弯矩

12−5.24××2.15×2.15×(×2.15+2.15−0.12)=−42.03kN⋅m23 综上墙体产生的抗倾覆弯矩

Mr=0.8∑Gr(l2−x0)=27.76+90.25−42.03=75.98kN⋅m 抗倾覆力矩:

Mr=0.8[楼面恒载的弯矩+挑梁自重的弯矩+墙体自重的弯矩] 22⎡⎤(2.15-0.12)(2.15-0.12)=0.8⎢9.45×+2.5×+75.98⎥22⎣⎦ =80.48kN⋅m Mr≻Mov,满足要求。

挑梁下砌体局部受压承载力验算 η=0.7,γ=1.25,f=2.31MPa,A1=1.2bhb=1.2×240×300=86400mm2, 取Nl=2×R, R为挑梁的倾覆荷载设计值。

Nl=2×[1.2×(挑梁自重+雨篷板恒载)+1.4×雨篷板活载] 11⎤=73.73kN=2×⎡1.2×(25×0.25×0.4×1.92+×4×3.6×1.92)+1.4××3×1.92×3.6⎢⎥22⎣⎦

<ηγfAl=0.7×1.25×2.31×86400=174.64kN,满足要求。

五、基础设计

根据地质资料,取-1.100处作为基础底部标高,此时持力层经修正后的容许承载力q=240kN/m2。γ=20kN/m3。采用砖砌刚性条形基础,在砖砌基础下做250mm厚灰土垫层,灰土垫层抗压承载力qcs=250kN/m2。当不考虑风荷载作

用时,砌体结构的基础均为轴心受压基础。

(1)计算单元

对于纵墙基础,可取一个1m为计算单元,将屋盖、楼盖传来的荷载及墙体、门窗自重的总和,折算为沿纵墙每米长的均布荷载进行计算。由于永久组合的荷载值较大,起控制作用,故按永久组合来考虑。

1、基础尺寸的确定

基础顶面单位长度内轴压取楼梯间的首层Ⅱ截面荷载永久值F=313.91kN标准值Fk=261.59kN弯矩Mk=0 b≥F261.59==1.21m2 fa-γGd240-20×1.2 取该基础承重墙下条形基础宽度b=1.3m2、验算地基承载力 Gk=γGAd=20×1.3×1.1=28.6kN Fk+Gk261.59+28.6==239.63kpaA1.2

11313.63pn•a12=××(0.6−0.12)2=27.82kN⋅m221.3 313.63V=Pnb=×(0.6−0.12)=125.56kN,1.3 确定基础高度h=400mm V125.56确定基础高度:h===163mm。0.7βhft0.7×1.0×1.10M= 20=350mm>163mm,满足2 配筋计算:AS=M/0.9fyh0=27.82×106/(0.9×210×350)=421mm2,实际基础有效高度h0=400−40−

选用φ10@150,AS=628mm2,分布钢筋选用φ8@250.由于楼梯间荷载最大,故楼梯间基础尺寸能满足其他部位墙体的承载力要求,此房屋的基础均取b=1.3m,埋深1.1m的基础

参考文献:

1、刘立新.砌体结构(第3版).武汉理工大学出版社.2007

2、中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范(GB50011-2001).中国建筑工业出版社.2001

3、中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范(GB50010-2002).中国建筑工业出版社.2002

4、中华人民共和国国家标准.砌体结构设计规范(GB50003-2001).中国建筑工业出版社.2002

5、中南地区建筑标准设计协作组办公室.中南地区建筑标准设计建筑图集.中国建筑工业出版社.2005

砌体结构课程设计任务书 第7篇

1.设计题目

某工业厂房现浇整体式钢筋混凝土单向板肋形楼盖 2.设计目的

钢筋混凝土单向板肋形楼盖的课程设计是“混凝土结构与砌体结构设计”课程的主要内容之一,通过本设计,使学生对所学知识加深理解,在理论上有所提高;锻炼学生运用所学知识解决实际问题的能力;让学生掌握单向板肋形楼盖的设计方法和设计步骤,提高学生的设计能力;提高学生用图纸和设计说明书表达设计意图的能力,进一步掌握结构施工图的绘制方法,提高读图识图的能力,掌握用平面整体表示方法绘制梁、板施工图。为今后工作打下坚实的理论基础。

3.设计资料

(1)该结构为现浇框架结构,该楼盖的结构平面布置如图所示。每名学生的纵横向跨度均不同,由教师指定。

(2)楼面活荷载标准值为qk=6kN/m2(或8kN/m2、10kN/m2,由教师指定)。(3)楼面面层采用20mm水泥砂浆抹面,板底及梁侧采用15mm厚的混凝土砂浆抹底。

(4)材料:混凝土强度等级采用C30,钢筋除梁中受力主筋采用HRB335外,其余均为HPB300筋。4.(1)①

② 单向板和次梁的设计:要求按考虑塑性内力重分布的方法设计,主要应包括截面尺寸的选定,确定计算跨度、计算荷载、计算内力及确定各主要截面的③ 主梁的设计:按弹性方法设计,具体内容同上,并要求计算控制截面内

④ 设计说明书中应包含有关示意图,如跨长示意图、计算简图、配筋示意图等。(2)

① A4图:绘制结构平面布置图及板的配筋图(1∶100)。各种细部尺寸应标注齐全,应标明各种钢筋的直径② A4图:绘制次梁、主梁的平法施工图。

施工图采用CAD绘制,应布图合理,图面整洁,线型等均应符合制图标准要

砌体结构课程设计任务书 第8篇

工学结合, 知识与能力并重, 提高学生学习积极性

课程组教师根据调研和专家审定, 提出课程知识目标为:掌握混凝土、钢筋和砌体材料的种类和特性;掌握混凝土结构、砌体结构及其构件的一般构造知识, 包括抗震构造知识;掌握一般构件的设计方法;掌握现浇楼梯和现浇钢筋混凝土单向板肋型楼盖的设计方法和步骤;掌握多层砌体结构的基本设计方法。

对应的课程能力目标为:具有进行一般钢筋混凝土构件、砌体结构构件的截面设计与承载力复核的能力;具有在实际工程中熟练运用结构构造知识的能力;具有分析和处理实际施工过程中遇到的一般结构问题的能力;具有正确识读结构施工图的能力;培养行业标准意识、规范意识、质量意识和团结协作意识, 进行沟通与表达训练, 学会团队工作。

聘请分别来自施工单位、监理单位和设计单位的工程师加入到课程组团队中, 全程参与课程建设。与企业工程师共同确定课程标准、课程教学内容、教学方法、工程案例的选取等。聘请企业工程师对学生设计的方案进行指导、把关。团队中的专职教师则必须在每年假期到企业兼职, 与企业人员开展技术交流和技术研讨活动。

以院级精品课程建设为契机, 开发课程教学网站, 重点是使课程教学内容紧密地与主要岗位相结合:设置专题介绍新工艺、新技术、新动态;针对混凝土结构设计规范和抗震设计规范的修订实施, 团队教师编制规范解读;开发在线测试, 与施工员、二级建造师考试题目及复习思考题挂钩, 学生应可随时上网参与自检自测, 既巩固所学知识, 也为岗位证书考试做好准备。

为了提高学生的动手能力和学习兴趣, 除在课程中采用案例教学、小组讨论、参观等多种教学方法和教学形式外, 我们一是通过认识实习、生产实习、聘请企业专家和用人单位开设讲座等各种形式的专业教育, 提高学生对专业的认识, 让学生树立起成为“复合型”人才的观念, 避免产生“施工人员只需按图施工, 用不着掌握结构构件的计算, 学结构没啥用”等错误观念。二是成立学院结构设计兴趣小组, 组织有兴趣的学生承担一些设计任务, 如PPT课件制作或资料收集等工作, 实现部分差异化教学。三是组织两项院级技能大赛:结构设计大赛和钢筋绑扎大赛。比赛不仅锻炼了学生的动手能力, 提高了学生学习积极性和成就感, 最关键的是深化了学生对力的传递构件、受力特点和结构图识读的理解和掌握。

以工作过程为导向重构课程教学模块

按照以工作过程为导向的课程设计原则, 本课程分为四大模块, 即课程导入模块、混凝土结构模块、砌体结构模块和抗震基本知识模块。将很多高职院校中单独设立的结构设计基本原理、结构材料、混凝土结构实训、结构施工图识读等模块融入混凝土结构模块和砌体结构模块中。如图1所示, 模块又分解为若干个学习情境, 每个学习情境再分解为学习任务。在同一个模块中, 若干个学习情境之间呈递进关系。同一个学习情境下, 不同的学习任务有的呈递进关系, 有的呈并列关系。而工作任务中具体学习单元的顺序就是完成工作任务的顺序。

根据课程知识目标和能力目标, 我们在钢筋混凝土构件设计、现浇肋型楼盖和楼梯设计三个学习情境中, 将实际工程项目、典型工程案例作为载体引入教学中, 基于工作过程构建教学过程, 采用项目教学法和任务驱动法, 在各教学环节融入标准、规范、图集、协作等内容, 将课程建设为集能力培养、职业素质养成和创新教育于一体的教学平台。

如图2所示, 每个学习情境都以实际工程项目 (现阶段的项目来源为典型建筑物, 如学校教学楼、实训楼等) 构建一个完整的工作过程。如钢筋混凝土构件这个学习情境中, 要求学生以小组为单位独立选取一块板、一根梁、一根柱进行设计, 最后一个环节是配筋图的识读或绘制, 通过一个完整的工作过程来完成课程教学目标, 培养学生的专业能力、方法能力和社会能力。

学习情境和学习任务的设计由简单到复杂, 由单项到综合, 呈螺旋式上升的特点

课程设计示意图如图3所示。以混凝土结构模块为例, 该模块设计了5个学习情境, 每个学习情境又划分为多个学习任务。第一个学习情境为钢筋混凝土构件设计, 包括理论知识和相应的单项训练, 分为三个学习任务, 分别是钢筋混凝土板的设计、钢筋混凝土梁的设计、钢筋混凝土柱的设计, 由最简单的板开始到梁进而到柱的设计。后4个学习情境为结构设计, 分别为现浇肋型楼盖设计、楼梯设计、单层厂房和多层房屋, 分别从平面结构体系、简单的空间体系、相对较复杂的空间结构体系到最复杂的空间结构。这样, 知识体系和实践体系通过“教、学、做”有机融合在一起, 就做到了“做中学, 学中做”。

这种设计体现了由构件到结构, 由简单到复杂, 由单项到综合, 符合学生的学习认知规律和职业能力培养的基本规律, 也融合了现行规范和构造要求, 避免了为讲构造要求而讲构造要求, 为了解规范而去讲解规范, 将受力特点、计算公式、图纸识读、规范和构造要求融合在一起, 让学生通过一个个实训的完成, 不知不觉地掌握课程核心能力。

典型工程图纸的应用贯穿教学始终

在混凝土结构模块中, 钢筋混凝土构件的每个学习任务, 现浇肋型楼盖、现浇楼梯、多层房屋的工程载体都是同一个项目。学生在开学初就以小组为单位拿到整套典型建筑物的图纸, 这些典型建筑物都是学校自身的建筑物, 有教学楼、实训楼、学生宿舍和食堂等。这些建筑物就在学生身边, 可以增强学生的兴趣, 并且, 教学楼、实训楼等平面布置相对简单规则, 有利于课程的项目化教学。最大的优势在于, 学生通过完成一个个学习任务, 就完成了一块块板、一根根梁、柱, 进而到楼盖、楼梯, 最后到节点构造, 由点到面, 由面到整体, 如搭积木一般完成了整个建筑物建设的所有工作流程。

课程考核评价体系

课程考核由平时作业成绩、平时表现、期中考试和期末考核共同组成, 平时作业成绩占总分的30%, 平时表现占总成绩10%, 期中考试占总成绩的10%, 网络使用情况占总成绩的5%, 期末考核占总成绩的45%。总体上是弱化期末考核, 突出平时考核。

平时作业由小作业 (占10%) 和大作业 (占20%) 组成。小作业为课后练习, 要求每名学生独立完成。小作业主要帮助学生对重点、难点内容进行复习和巩固。大作业共五个题目, 按照从简单到复杂, 从单个构件到平面结构最后到简单的立体结构的思路设计, 分别为悬臂板设计、外伸梁的设计、柱的设计、单向板现浇肋型楼盖的设计和现浇板式楼梯设计。大作业以小组为单位完成, 既可以按模拟实际工程题目完成, 也可以制作助学课件如PPT等。每组学生自行分工合作, 完成后由各组选派一名学生代表介绍设计思路、设计中碰到的问题、进行成果展示, 并接受教师和其他学生的提问, 即类似于答辩环节。由教师、全部组长、课代表三方根据完成情况和答辩情况综合给出一个小组分。再由组长根据组员的贡献对每个组员进行评分, 结合学生自评和教师评分得到每个组员每次大作业最终得分。网络使用情况分值根据学生利用网络课程自主学习的时间和自我测试的分值来共同确定, 规定学生最低在网时长并通过课程答疑、在线测试等形式确定学生上网质量。

摘要:杭州科技职业技术学院以工作过程为导向对《混凝土结构及砌体结构》课程进行了教学改革, 通过工学结合, 重构课程教学体系, 确定课程教学模块和教学内容, 将典型工程图纸的应用贯穿教学始终, 并对考核方式进行了改革。

关键词:以工作过程为导向,混凝土结构及砌体结构,教学改革

参考文献

[1]李永梅, 赵均.混凝土结构及砌体结构课程的教学改革[J].高等建筑教育, 2006, 15 (2) .

[2]陈建兰, 郭小俊.高职《建筑力学与结构》课程改革实践[J].职业技术教育, 2011 (11) .

[3]吕文晓.类比方法在建筑结构教学中的运用[J].职业教育研究, 2007 (5) .

[4]吕文晓.开放教育专科建筑结构课程教学改革实践[J].高等建筑教育, 2008 (8) .

上一篇:孟子名句下一篇:书画展开幕式讲话