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砌体结构设计

《砌体结构》课程设计

姓名：

学号：

班级：

指导老师：

时间：

2016年6月

计算书内容

一、结构方案

1.主体结构设计方案

该建筑物层数为四层，总高度为13.2m，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31.5m<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）1~4层墙厚为240mm。

（4）一至二层采用MU10烧结页岩砖，Mb7.5混合砂浆；三至四层采用MU10烧结页岩砖，Mb5.0混合砂浆。

（5）梁的布置：

梁尺寸为L-1，L-4为250mm*500mm；L-2为250mm*600mm；L-3为250mm*300mm；L-5为250mm*400mm，伸入墙内240mm，顶层为180mm。

梁布置见附图1-1。

（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=10.5m，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。

2、荷载资料（均为标准值）

根据设计要求，荷载资料如下：

1、屋面恒荷载：

屋面活荷载：

0.5KN/㎡。

2、楼面恒荷载：

，

楼面活荷载：

2.4KN/㎡。

3、卫生间恒荷载：

，活荷载：

。

4、钢筋混凝土容重：

。

5、墙体自重标准值

1-4层厚墙体自重

铝合金玻璃窗自重（按墙面计）

6、基本风压，且房屋层高小于4m，房屋总高小于28米，所以设计不考虑风荷载的影响。

7、楼梯间恒荷载5.0KN/㎡，活荷载3.5KN/㎡

3、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0.95m，故底层高度H=3.3+0.95=4.3m，s=10.5m，即s>2H=8.2m，第一层计算高度H0=1.0，H=4.3m，二层及二层以上为H0=3.3m。

一至四层墙厚0.24m，承重墙取。

有窗户的墙允许高厚比：

；

[β]允许高厚比，查表得：

当砂浆强度等级为M7.5,M5时，一二层[β]=26，三四层[β]=24。

a、一层高厚比验算：

β=4.3/0.24=17.92<μ1μ2[β]=1.0×0.289×26=21.554（满足要求）；

b、二层纵墙高厚比验算：

（满足要求）；

c、三四层纵墙高厚比验算：

β=3.3/0.24=13.75<μ1μ2[β]=1.0×0.829×24=19.896（满足要求）

2、内纵墙高厚比验算

a、墙体的计算高度，底层：

H0底=4.3m

（满足要求）；

b、二层纵墙高厚比验算：

（满足要求）；

c、三四层内纵墙高厚比验算：

β=3.3/0.24=13.75<μ1μ2[β]=1.0×0.886×24=21.264（满足要求）

3、横墙高厚比验算

外横墙底层：

左横墙s=6.3m，H=4.3m，H

β=H0/h=3.38/0.24=14.08<[β]=26

右横墙s=6.0m，H=4.3m，H

β=H0/h=3.26/0.24=15.58<[β]=26

二层：

左横墙：

s=6.3m，H=3.3m，H

右横墙：

s=6.0m，H=3.3m，H

三四层：

左横墙：

s=6.3m，H=3.3m，H

β=H0/h=3.18/0.24=13.25<[β]=24

右横墙：

s=6.0m，H=3.3m，H

β=H0/h=3.06/0.24=12.75<[β]=24

内横墙：

底层：

s=2.4m，H=4.3m，s

二层：

s=2.4m，H=3.3m，s

三四层：

s=2.4m，H=3.3m，s

β=H0/h=1.44/0.24=6.0<[β]=24

故所有横墙满足要求。

4、结构承载力计算

1.荷载资料

（1）屋面恒荷载标准值

40厚C30细石混凝土刚性防水层，表面压光

25×0.04=1.0kN/㎡

20厚1:

2.5水泥砂浆找平

20×0.02=0.4kN/㎡

40厚挤塑聚苯板

0.4×0.04=0.016kN/㎡

20厚1:

2.5水泥砂浆找平

20×0.02=0.4kN/㎡

3厚氯丁沥青防水涂料（二布八涂）

0.045kN/㎡

110厚预应力混凝土空心板（包括灌缝）

2.0kN/㎡

20厚板底粉刷

5.0+0.4=5.4N/㎡

屋面梁自重

0.25×0.6=3.75kN/m

（2）不上人屋面的活荷载标准值

0.5kN/㎡

（3）楼面恒荷载标准值

大理石面层

28×0.02=0.56kN/㎡

20厚水泥砂浆找平

20×0.02=0.4kN/㎡

110厚预应力混凝土空心板（包括灌缝）

0.4kN/㎡

20厚板底粉刷

3.3+0.4=3.7kN/㎡

楼面梁自重

25×0.25×0.6=3.75kN/m

（4）墙体自重标准值

240厚墙体自重

5.24kN/m（按墙面计）

铝合金门窗自重

0.25kN/m（按窗面积计）

（5）楼面活荷载标准值

2.4kN/㎡

2.纵墙承载力计算

（1）荷载计算

取一个计算单元，作用于纵墙的荷载标准值如下：

屋面恒荷载

5.4×3.5×3.15+3.75×3.15=71.35kN

女儿墙自重

5.24×0.9×3.5=16.51kN

二、三、四层楼面恒荷载

3.7×11.025+3.75×3.15=52.61kN

屋面活荷载

0.5×11.025=5.51kN

二、三、四层楼面活荷载

2.4×11.025=26.46kN

三、四层墙体和窗自重

5.24×（3.3×3.5—1.5×1.5）+0.25×1.5×1.5=49.29kN

二层墙体（包括壁柱）和窗自重

5.24×（3.3×3.5—1.5×1.5）+0.25×1.5×1.5=49.29kN

一层墙体和窗自重

5.24×（3.5×4.3—1.5×1.5）+0.25×1.5×1.5=67.63kN

（2）控制截面的内力计算

第四层：

1）第四层截面1-1处：

由屋面荷载产生的轴向力设计值应考虑两种内力组合，即分别按式（2-10）、式（2-11）计算：

N

（1）1=1.2×（71.35+16.51）+1.4×1.0×5.51=113.15kN

N

（2）1=1.35×（71.35+16.51）+1.4×1.0×0.7×5.51=124.01kN

N

（1）5l=1.2×71.35+1.4×1.0×5.51=93.33kN

N

（2）5l=1.35×71.35+1.4×1.0×0.7×5.51=101.72kN

三、四层墙体采用MU10烧结页岩砖、Mb5.0混合砂浆砌筑，查表2-4可知砌体的抗压强度设计值f=1.5MPa；一、二层墙体采用MU10烧结页岩砖、Mb7.5混合砂浆砌筑，砌体的抗压强度设计值f=1.69MPa。

2）第四层截面2-2处：

轴向力为上述荷载N1与本层自重之和：

N

（1）2=113.15+1.2×49.29=172.30kN

N

（2）2=124.01+1.35×49.29=190.55kN

第三层：

1）第三层截面3-3处：

轴向力为上述荷载N2与本层楼盖荷载N4l之和：

N

（1）4l=1.2×52.61+1.4×1.0×26.46=100.17kN

N

（1）3=172.30+100.17=272.47kN

N

（2）4l=1.35×52.61+1.4×1.0×0.7×26.46=96.95kN

N

（2）3=190.95+96.55=287.5kN

2）第三层截面4-4处：

轴向力为上述荷载N3与本层墙自重之和：

N

（1）4=272.47+1.2×49.29=332.08kN

N

（2）4=287.5+1.35×49.29=354.04kN

第二层：

1）第二层截面5-5处：

轴向力为上述荷载N4与本层楼盖荷载之和：

N

（1）3l=100.17kN

N

（1）5=332.08+100.17=432.25kN

N

（2）3l=96.95kN

N

（2）5=354.04+96.95=450.99kN

2）第二层截面6-6处：

轴向力为上述荷载N5与本层墙体自重之和：

N

（1）6=432.25+1.2×49.29=491.40kN

N

（2）6=450.99+1.35×49.29=517.53kN

第一层：

1）第一层截面7-7处：

轴向力为上述荷载N6与本层楼盖荷载之和：

N

（1）2l=100.17kN

N

（1）7=491.40+100.17=591.57kN

N

（2）2l=96.55kN

N

（2）7=517.53+96.95=614.48kN

2）第一层截面8-8处：

轴向力为上述荷载N7与本层墙体自重之和：

N

（1）8=591.57+1.2×67.63=672.73kN

N

（2）8=614.48+1.35×67.63=705.78kN

砌体局部受压计算

大梁下局部受压验算，验证Ψ+≤ηγf

上述窗间墙第一层墙垛为例，墙垛截面为240mm×1900mm,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

=100.17kN，=516.73kN

=188.42mm<240mm

=b=188.42×250=47105mm

=240×（2×240+250）=175200mm

=175200/47105=3.72＞3，取ψ=0

γ=1+0.35√（（A0/A1）-1）=1+0.35×√（（175200/47105）-1）=1.58<2.0

压应力图形完整系数η=0.7

ηγf=0.7×1.58×47105×1.69=88.05KN<=100.17KN（满足要求）。

同理，改变砌筑材料后的第二层也会满足要求。

第三层由于材料强度值降低,故需验算局压。

第三层梁端局压验算：

根据内力计算，当由可变荷载控制时，本层梁的支座反力为

=100.17KN，=190.55KN

=200mm<240mm

=b=200×250=50000mm

=240×（2×240+250）=175200mm

γ=1+0.35√（（A0/A1）-1）=1+0.35×√（（175200/50000）-1）=1.55<2.0=175200/50000=3.50＞