砌体结构设计
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《砌体结构》课程设计
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时 间: 2016年6月 2 / 16
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。
二、荷载资料(均为标准值)
根据设计要求,荷载资料如下: 3 / 16 1、屋面恒荷载:, 222/4.5/.40/0.5mkNmkNmkN(平顶粉刷)
屋面活荷载:0.5KN/㎡。
2、楼面恒荷载:,222/7.3/.40/3.3mkNmkNmkN(平顶粉刷)
楼面活荷载:2.4KN/㎡。
3、卫生间恒荷载:2/0.7mkN,活荷载:2/5.2mkN。
4、钢筋混凝土容重:3/25mkN。
5、墙体自重标准值
1-4层mm240厚墙体自重2/24.5mkN
铝合金玻璃窗自重2/25.0mkN (按墙面计)
6、基本风压2/40.0mkN,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/㎡
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0.95m,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0.11 。
有窗户的墙允许高厚比 :829.05.35.14.014.012sbs ;
[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
b、二层纵墙高厚比验算:
554.2126829.00.1][75.1324.03.321 (满足要求);
c、三四层纵墙高厚比验算:
β=3.3/0.24=13.75
2、内纵墙高厚比验算
a、墙体的计算高度,底层:H0底=4.3m
886.05.30.14.0-14.0-1μ2sbs 4 / 16 036.2326886.00.1]β[μμ08.1724.04.1β21 (满足要求);
b、二层纵墙高厚比验算:
036.2326886.00.1]β[μμ75.1324.03.3β21 (满足要求);
c、三四层内纵墙高厚比验算:
β=3.3/0.24=13.75
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
26]β[25.1324.018.3β0hH
右横墙:s=6.0m,H=3.3m,H
26]β[75.1224.006.3β0hH
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
26]β[.0624.04.41β0=<===hH
二层:s=2.4m,H=3.3m,s
26]β[.0624.04.41β0=<===hH
三四层:s=2.4m,H=3.3m,s
β=H0/h=1.44/0.24=6.0<[β]=24 5 / 16
故所有横墙满足要求。
四、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/㎡ 6 / 16 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 7 / 16 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