墙体构造设计实例
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作业一墙体构造设计设计任务书墙体构造设计是建筑构造设计的主要内容之一。
通过本次设计,使学生掌握墙体中节点(包括墙脚、窗台、窗上口、墙与楼板连接处等)的设计方法与步骤,并增强图纸的表达能力。
一、设计条件(1)某市一中学宿舍楼,五层、砖混结构,平面图、剖面图如图所示。
根据此图进行本次设计。
(2)砖块尺寸为240mm×115mm×53mm。
内墙厚度可取240mm,外墙厚度可采取240mm、370mm。
(3)采用现浇或预制钢筋混凝土楼板、现浇或者预制过梁。
(4)门、窗材料自定。
窗面积应该符合采光要求。
(5)墙面装修、楼地面做法、散水、踢脚线等可以自定,但要符合办公楼的装修标准。
二、设计图纸内容以及深度要求2号图纸一张,可以用铅笔绘制或者用电脑打印出图,图纸内容如下:1.墙身大样图(墙身剖面节点详图)按平面图上详图索引位置画出三个墙身节点详图,即:墙脚、窗台处和过梁及楼及楼板层节点详图。
(1)比例为1:(10~20)。
(2)详图编号(3)画完节点详图后,在详图的右下角画详图编号圆圈,然后在编号圆的圈右侧注写详图比例。
布图时,要求按照顺序将1、2、3节点从下到上布置在同一条垂直线上,共用一条轴线和一个编号圆圈。
三个墙身节点详图的绘制要求如下:2. 节点详图1——外墙墙脚节点详图(1)比例为1:10。
(2)详图范围:下部画到基础顶面以上;上部画到底层的踢脚板以上;左边画出散水和一部分室外地坪;右边画出一部分底层室内地层。
上、下、右三方要用折断线折断。
(3)首先画出定位轴线及编号圆圈,并注写相应的编号(根据平面图中的剖切位置而定)。
(4)墙面抹灰部分:画出墙身、勒脚墙、内外抹灰厚度,并用材料符号表示出来。
在定位轴线两边分别标注砖墙厚度。
(5)水平防潮层部分:画水平防潮层,注明其材料和做法,标注水平防潮层与底层室内地面间的距离,以及水平防潮层标高。
(6)散水和室外地面部分:画出室外地面,标注室外地面标高。
第一章墙体构造设计1.1设计任务书1.1.1设计条件(1) 某砖混结构学生宿舍楼平、立、剖面图进行设计如图(2) 外墙为砖墙,厚度不小于240mm。
(3) 楼板采用预制钢筋混凝土板。
(4) 设计所需的其它条件由学生自定。
标准层平面图1:100图1.1 宿舍楼标准层平面图1:100南立面图图1.2 宿舍楼正立面图1:100剖面图A - A 图1.3 宿舍楼1-1剖面图1.1.2 设计内容及图纸要求用A3图纸一张,按建筑制图标准规定,绘制外墙墙身三个节点详图①、②、③,如图1-4所示。
要求按顺序将三个节点详图自下而上布置在同—垂直轴线(即墙身定位轴线)上。
图1-4 墙体构造示意图1.节点详图1——墙脚和地坪层构造,比例1:10。
(1) 画出墙身、勒脚、散水、防潮层、室内外地坪、踢脚板和内外墙面抹灰,剖切到的部分用材料图例表示。
(2) 用引出线注明勒脚做法,标注勒脚高度。
(3) 用多层构造引出线注明散水各层做法,标注散水的宽度、排水方向和坡度值。
(4) 表示出防潮层的位置,注明做法。
(5) 用多层构造引出线注明地坪层的各层做法。
(6) 注明踢脚板的做法,标注踢脚板的高度等尺寸。
(7) 标注定位轴线及缉号圆圈,标注墙体厚度(在轴线两边分别标注)和室内外地面标高,注写图名和比例。
2.节点详图2——窗台构造,比例1:10。
(1) 画出墙身、内外墙面抹灰、内外窗台和窗框等。
(2) 用引出线注明内外窗台的饰面做法,标注细部尺寸,标注外窗台的排水方向和坡度值。
(3) 按开启方式和材料表示出窗框,表示清楚窗框与窗台饰面的连接(参考门窗构造一章内容}。
(4) 用多层构造引出线注明内外墙面装修做法。
(5) 标注定位轴线(与节点详图1的轴线对齐),标注窗台标高(结构面标高),注写图名比例。
3.节点详图3——过梁和楼板层构造,比例1:10。
(1) 画出墙身、内外墙面抹灰、过梁、窗框、楼板层和踢脚板等。
(2) 表示清楚过梁的断面形式,标注有关尺寸。
(一)重力式挡土墙设计实例1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下:(1)墙身构造:墙高5m ,墙背仰斜坡度:1:(=14°02′),墙身分段长度20m ,其余初始拟采用尺寸如图3-40示;(2)土质情况:墙背填土容重γ=18kN/m 3,内摩擦角φ=35°;填土与墙背间的摩擦角δ=°;地基为岩石地基容许承载力[σ]=500kPa ,基地摩擦系数f=;(3)墙身材料:砌体容重γ=20kN/m 3, 砌体容许压应力[σ]=500kPa ,容许剪应力[τ]=80kPa 。
图3-40 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定:(1)破裂角(θ)的计算假设破裂面交于荷载范围内,则有:14021730353828ψαδφ'''++-++===90ω<因为00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+ 01(2)tan 2H H h α=-+ 00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式:tg tg θψ=-+tg ψ=-()()382835382838281402tg ctg tg tg tg ''''=-+++0.7945=-0.7291=36544θ'''=(2)验算破裂面是否交于荷载范围内:破裂契体长度:()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-=车辆荷载分布宽度:()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=⨯++=所以0L L <,即破裂面交于荷载范围内,符合假设。
3、荷载当量土柱高度计算:墙高5米,按墙高确定附加荷载强度进行计算。
按照线性内插法,计算附加荷载强度:q =m 2,016.250.918q h m γ=== 4、土压力计算()()()()01120 5.020 5.01722A a H a H +++=++⨯+=0=h 0.9 ()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25222B ab b d H H a α'++-++⨯++⨯-=00=h h =0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式:()()()()()()a 003654435tan 18170.7291 4.2549.25sin sin 365443828E A B KN θφγθθψ'''++=-=⨯⨯-=+'''''+cos cos ()()X a 49.25142173049.14E E KN αδ''=+=-+=cos cos()()y a sin 49.25sin 1421730 2.97E E KN αδ''=+=-+=5、土压力作用点位置计算:1.36H =⨯=10K =1+2h 1+20.9X101/3/35/30.9/3 1.36 1.59Z H h K m =+=+⨯=-查数学手册X1Z -土压力作用点到墙踵的垂直距离;6、土压力对墙趾力臂计算基地倾斜,土压力对墙趾力臂:X X11 1.590.19 1.4Z Z h m =-=-=y 1X 0.98 1.40.25 1.33Z b Z tg m α=-=+⨯=7、稳定性验算(1)墙体重量及其作用点位置计算:挡墙按单位长度计算,为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分,上部分为四边形,下部分为三角形:1110.98 4.48 4.71V b H m =⨯=⨯=11 4.712094.28G V KN γ=⨯=⨯=()G1111 1.09Z H tg b m α=+=/2 -查数学手册21110.50.980.190.093V b h m =⨯⨯=⨯⨯=/2221 1.86G V KN γ=⨯=G20.6510.6510.980.64Z b m =⨯=⨯= -查数学手册(2)抗滑稳定性验算:00.21111836α'''倾斜基地:(=),验算公式:()()Q1y x 0Q2P 0Q1y 0Q1x Q2P 1.1tan tan 1.1tan 0G E E E G E E E γαγαμγαγγ⎡⎤++-++-+>⎣⎦()()1.196.14 1.4 2.9749.140.19800.5 1.196.14 1.4 2.970.198 1.449.140⨯+⨯+⨯-⨯+⨯+⨯⨯-⨯+⎡⎤⎣⎦ ()()105.75 1.42.979.730.5105.75 4.160.19868.80=++⨯++⨯-⎡⎤⎣⎦10.280=>所以抗滑稳定性满足。
(一)重力式挡土墙设计实例1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下:(1)墙身构造:墙高5m ,墙背仰斜坡度:1:0.25(=14°02′),墙身分段长度20m ,其余初始拟采用尺寸如图3-40示;(2)土质情况:墙背填土容重γ=18kN/m 3,内摩擦角φ=35°;填土与墙背间的摩擦角δ=17.5°;地基为岩石地基容许承载力[σ]=500kP a ,基地摩擦系数f=0.5;(3)墙身材料:砌体容重γ=20kN/m 3, 砌体容许压应力[σ]=500kP a ,容许剪应力[τ]=80kPa 。
图3-40 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定:(1)破裂角(θ)的计算假设破裂面交于荷载范围内,则有:14021730353828ψαδφ'''++-++ ===90ω< 因为00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+01(2)tan 2H H h α=-+00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式:tan tan θψ=-+tan ψ=-+tan3828︒'=-+0.7945=-0.7291= 36544θ'''=(2)验算破裂面是否交于荷载范围内:破裂契体长度:()()0tan tan 50.72910.25 2.4L H m θα=+=-=车辆荷载分布宽度:()12 1.8 1.30.6 3.5b L N N m d m =+-+=⨯++=所以0L L <,即破裂面交于荷载范围内,符合假设。
3、荷载当量土柱高度计算:墙高5米,按墙高确定附加荷载强度进行计算。