砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計范例

1、一、設(shè)計資料某三層辦公樓，其平面圖1和剖面圖2所示。采用裝配式鋼筋混凝土空心板屋（樓）蓋，開間為3.6m，外內(nèi)墻厚均為240mm，雙面抹灰，墻面及梁側(cè)抹灰均為20mm，內(nèi)外墻均采用MU10單排孔混凝土小型空心砌塊，1層采用Mb7.5混合砂漿，一層墻從樓板頂面到基礎(chǔ)頂面的距離為4.2m，2-3層采用Mb5混合砂漿，層高3.4m；基礎(chǔ)采用磚基礎(chǔ)，埋深1.2m。大梁L-1截面尺寸為200mm´450mm，伸入墻內(nèi)240mm；窗寬1800mm，高1500mm；施工質(zhì)量控制等級為B級。圖2 辦公樓平面圖1.1荷載資料屋面做法:防水層：三氈四油鋪小石子，0.35kN/m220mm厚水泥砂漿找平層

2、，0.4kN/m250mm厚加氣混凝土，0.3kN/m2120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板（包括灌縫），2.20kN/m220mm厚水泥白灰砂漿，0.34kN/m2樓面做法:20mm厚水泥砂漿找平層，0.4kN/m2120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板（包括灌縫），2.20kN/m220mm厚水泥白灰砂漿，0.34kN/m2 墻體荷載:墻體擬采用MU10混凝土小型空心砌塊，兩側(cè)采用20mm砂漿抹面鋁合金窗： 0.45kN/m2樓面活荷載：樓面活載：2.0kN/m2，屋面活載: 2.0kN/m2（上人屋面）1.2設(shè)計內(nèi)容1、確定墻體材料的種類及強度等級。2、驗算各層縱、橫墻的高厚比。3、驗算各承重墻的承載力。

3、圖2 辦公樓剖面及建筑構(gòu)造圖二、荷載計算由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2012）和屋面、樓面及構(gòu)造做法求出各類荷載值如下：2.1屋面荷載防水層：三氈四油鋪小石子，0.35kN/m220mm厚水泥砂漿找平層，0.4kN/m250mm厚加氣混凝土，0.3kN/m2120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，3.0kN/m220mm厚水泥白灰砂漿，0.34kN/m2鋼筋混凝土進深梁200mm´450mm，這算厚度30mm（含兩側(cè)抹灰）， 0.775kN/m2 屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 4.365kN/m2屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0kN/m22.2樓面荷載20mm厚水泥砂漿找平層，0.4kN/m2120mm厚

4、現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，3.0kN/m220mm厚水泥白灰砂漿，0.34kN/m2鋼筋混凝土進深梁200mm´450mm，這算厚度30mm（含兩側(cè)抹灰）， 0.775kN/m2 樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 3.715kN/m2樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0kN/m22.3墻體荷載240mm厚混凝土空心砌塊雙面水泥砂漿粉刷20mm，3.56kN/m2鋁合金窗： 0.25kN/m22.4橫梁L-1自重0.2´0.45´25=2.25kN/m三、靜力計算方案采用裝配式鋼筋混凝土空心板屋蓋，最大橫墻間距s=3.6´3=10.8m<32m，查表屬于剛性方案房屋；且洞口水平截面面積

5、不超過全截面面積的2/3，風(fēng)荷載較小，屋面自重較大，即外墻可不考慮風(fēng)荷載的影響。四、高厚比驗算4.1縱墻高厚比驗算最大橫墻間距s=3.6´3=10.8m<32m，查表屬于剛性方案；二、三層墻高H=3.4m(2H=6.8m)，墻厚240mm，Mb5砂漿，查表得b=24；一層墻高H=4.2m(2H=8.4m)，墻厚240mm，Mb7.5砂漿，查表得b=26。(1) 構(gòu)造柱的要求在縱橫墻相交處和屋面或樓面大梁支承處，均設(shè)有截面為240mm´300mm的鋼筋混凝土構(gòu)造柱（構(gòu)造柱沿墻長方向的寬度為300mm）。(2) 二、三層縱墻高厚比驗算由于外縱墻窗口的寬度大于內(nèi)縱墻門洞口的

6、寬度，只需要驗算外縱墻的高厚比。 整片墻高厚比驗算s=3.6´3=10.8m>2H=6.8m，查表，H0=1.0H=3.4mm2=1-0.40.05<bs1.8=1-0.4´=0.8>0.7，承重墻m1=1.0 s3.6bc300b300=0.083<0.25，mc=1+gc=1+1.0´=1.083 l3600l3600b=H03400=14.17<m1m2mcb=1.0´0.8´1.083´24=20.79 （滿足要求） h240構(gòu)造柱間墻高厚比驗算構(gòu)造柱間距 s=3.6m，H=3.4m<s&l

7、t;2H=6.8mH0=0.4s+0.2H=0.4´3.6+0.2´3.4=2.12mm2=1-0.4bbs1.8=1-0.4´=0.8>0.7，承重墻m1=1.0 s3.6=H02120=8.83<m1m2b=1.0´0.8´24=19.2 （滿足要求） h240(3) 一層縱墻高厚比驗算（只驗算外縱墻）整片墻高厚比驗算s=3.6´3=10.8m>2H=8.4m，查表，H0=1.0H=4.2m0.05<bc300b300=0.083<0.25，mc=1+gc=1+1.0´=1.083 l360

8、0l3600b=H04200=17.5<m1m2mcb=1.0´0.8´1.083´26=22.53 （滿足要求） h240構(gòu)造柱間墻高厚比驗算構(gòu)造柱間距 s=3.6<H=4.2m，H0=0.6s=0.6´3.6=2.16mm2=1-0.4b=bs1.8=1-0.4´=0.8>0.7，承重墻m1=1.0 s3.6H02160=9.0<m1m2b=1.0´0.8´26=20.8 （滿足要求） h2404.2橫墻高厚比驗算最大縱墻間距s=5.4m<32m，查表屬于剛性方案；二、三層墻高H=3.4m(

9、2H=6.8m)，墻厚240mm，Mb5砂漿，查表得b=24；一層墻高H=4.2m(2H=8.4m)，墻厚240mm，Mb7.5砂漿，查表得b=26。(1) 二、三層縱墻高厚比驗算s=5.4m，H=3.4m<s<2H=6.8m 查表， H0=0.4s+0.2H=0.4´5.4+0.2´3.4=2.84m承重墻m1=1.0，無門窗洞口m2=1.0，且柱的影響（即mc=1.0）。 bc240=0.044<0.05，不考慮構(gòu)造l5400b=H02840=14.95<m1m2b=1.0´1.0´24=24 （滿足要求） h240(2) 一

10、層縱墻高厚比驗算s=5.4m，H=4.2m<s<2H=8.4m查表， H0=0.4s+0.2H=0.4´5.4+0.2´4.2=3.0m b=H03000=12.5<m1m2b=1.0´1.0´26=26 （滿足要求） h240五、縱墻內(nèi)力計算和截面承載力驗算5.1計算單元外縱墻取一個開間為計算單元，取圖1中斜虛線部分為縱墻計算單元的受荷面積，窗間墻為計算截面?？v墻承載力由外縱墻（A、D軸線）控制，內(nèi)縱墻由于洞口面積較小，不起控制作用，因而不必計算。5.2控制截面由于一層和二、三層砂漿等級不同，需驗算一層及二層墻體承載力，每層墻取兩個控

11、制截面-、-（圖3）。二、三層砌體抗壓強度設(shè)計值f=2.22MPa，一層砌體抗壓強度設(shè)計值f=2.50MPa。每層墻計算截面的面積為：A1=A2=A3=240´1800=432000mm2>0.3m2，ga=15.3各層墻體內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值計算(1)各層墻重女兒墻及頂層梁高范圍內(nèi)墻高女兒墻高度為900mm，屋面板或樓面板的厚度為120mm，梁高度為450mm，則 Gk=(0.9+0.12+0.45)´3.6´3.56=18.84kN二至三層墻重（從上一層梁底面到下一層梁底面）：G2k=G3k=(3.6´3.4-1.8´1.5)´3.5

12、6+1.8´1.5´0.25=34.64kN底層墻重（大梁底面到基礎(chǔ)頂面）：G1k=(3.6´3.63-1.8´1.5)´3.56+1.8´1.5´0.25=37.59kN(2)屋面梁支座反力由恒載標(biāo)準(zhǔn)值傳來 Nl3gk1=´(4.365´3.6´5.4+2.25´5.4)=48.50kN 21=´2.0´3.6´5.4=19.44kN 2 由活載標(biāo)準(zhǔn)值傳來 Nl3qk有效支承長 a03=10(3)樓面梁支座反力 hc450=10´=142.4m

13、m<240mm，取a03=142.4mm f2.221N=N=´(3.715´3.6´5.4+2.25´5.4)=42.18kN 由恒載標(biāo)準(zhǔn)值傳來 l2gkl1gk2由活載標(biāo)準(zhǔn)值傳來 Nl2qk1=Nl1qk=´2.0´3.6´5.4=19.44kN 2二層樓面梁有效支承長度 a02=a03=142.4mm一層樓面梁有效支承長度a01=10hc450=10´=134.2mm f2.50各層墻體承受的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值如圖3所示。圖3 計算簡圖和主梁（L-1）底部受壓荷載示意圖5.4內(nèi)力組合(1)二層墻-截面第一種組

14、合（由可變荷載效應(yīng)控制的組合，gG=1.2、gQ=1.4）N2I=1.2Gk+G3k+Nl3gk+Nl2gk+1.4Nl3qk+Nl2qk=1.2´(18.84+34.64+48.50+42.18)+1.4´(19.44+19.44)=227.42kN Nl2=1.2Nl2gk+1.4Nl2qk=1.2´42.18+1.4´19.44=77.83kN el2()()=240-0.4a02=120-0.4´142.4=63.04mm 2e=Nl2el277.83´63.04=21.57mm N2I227.42第二種組合（由永久荷載效應(yīng)控

15、制的組合，gG=1.35、gQ=1.4、yc=0.7） N2I=1.35Gk+G3k+Nl3gk+Nl2gk+1.4´0.7´Nl3qk+Nl2qk=1.35´(18.84+34.64+48.50+42.18)+1.4´0.7´(19.44+19.44) ()()=232.72kNNl2=1.35Nl2gk+1.4´0.7Nl2qk=1.35´42.18+1.4´0.7´19.44=75.99kN e=Nl2el275.99´63.04=20.58mm N2I232.72(2)二層墻-截面第一種

16、組合（由可變荷載效應(yīng)控制的組合，gG=1.2、gQ=1.4）N2II=1.2G2k+227.42=1.2´34.64+227.42=268.99kN第二種組合（由永久荷載效應(yīng)控制的組合，gG=1.35、gQ=1.4、yc=0.7） N2II=1.35G2k+232.72=1.35´34.64+232.72=279.48kN(3)一層墻-截面（考慮二至三層樓面活荷載折減系數(shù)0.85）第一種組合（由可變荷載效應(yīng)控制的組合，gG=1.2、gQ=1.4）N1I=1.2Gk+G3k+G2k+Nl3gk+Nl2gk+Nl1gk+1.4Nl3qk+0.85Nl2qk+Nl1qk =1.2

17、´(18.84+34.64´2+48.50+42.18´2)+1.4´(19.44+0.85´19.44´2) =338.66kNNl1=Nl2=77.83kN el2=()()240-0.4a01=120-0.4´134.2=66.32mm 2e=Nl1el177.83´66.32=15.24mm N1I338.66第二種組合（由永久荷載效應(yīng)控制的組合，gG=1.35、gQ=1.4、yc=0.7）N1I=1.35(Gk+G3k+G2k+Nl3gk+Nl2gk+Nl1gk)+1.4´0.7Nl3qk+0.

18、85(Nl2qk+Nl1qk) =1.35´(18.84+34.64´2+48.50+42.18´2)+1.4´0.7´(19.44+0.85´19.44´2) =349.76kNNl1=Nl2=75.99kN e=Nl1el175.99´66.32=14.41mm N1I349.76(4)一層墻-截面第一種組合（由可變荷載效應(yīng)控制的組合，gG=1.2、gQ=1.4）N1II=1.2G1k+338.66=1.2´37.59+338.66=383.77kN第二種組合（由永久荷載效應(yīng)控制的組合，gG=1.35

19、、gQ=1.4、yc=0.7） N1II=1.35G1k+349.76=1.35´37.59+349.76=400.51kN5.5截面承載力驗算(1)二層墻-截面第一種組合：A=432000mm,f=2.22MPa、H0=3400mm b2=gbH03400=1.1´=15.6，e=21.57mm<0.6y=0.6´120=72mm h240e21.57=0.090，查表得，j=0.545 =h240jfA=0.545´2.22´432000=522.68kN>N2I=227.42kN （滿足要求） 第二種組合：e=20.58mm，

20、e20.58=0.086，查表得，j=0.552 h240jfA=0.552´2.22´432000=529.39kN>N2I=232.72kN （滿足要求）(2)二層墻-截面按軸心受壓計算（e=0），取兩種組合中較大的軸力Nb=15.6，查表得，j=0.73 =279.48kN進行驗算jfA=0.73´2.22´432000=700.10kN>N2II=279.48kN （滿足要求）(3)一層墻-截面第一種組合：A=432000mm,f=2.50MPa、H0=4200mm b2=gbH04200=1.1´=19.25，e=15.2

21、4mm<0.6y=0.6´120=72mm h240e15.24=0.064，查表得，j=0.517 =h240jfA=0.517´2.50´432000=558.36kN>N1I=338.66kN （滿足要求） 第二種組合：e=14.41mm，e14.41=0.060，查表得，j=0.525 h240jfA=0.525´2.50´432000=567.0kN>N1I=349.76kN （滿足要求）(4)一層墻-截面按軸心受壓計算（e=0），取兩種組合中較大的軸力Nb=19.25，查表得，j=0.639jfA=0.639

22、80;2.50´432000=690.12kN>N1II=400.51kN （滿足要求）5.6梁下局部承壓驗算設(shè)計中在大梁支承處均設(shè)有鋼筋混凝土構(gòu)造柱（大梁支承在構(gòu)造柱上），由于構(gòu)造柱混凝土抗壓強度（一般為C20）遠大于砌體抗壓強度，因而可不進行梁下局部承壓驗算。 =400.51kN進行驗算六、橫墻內(nèi)力計算和承載力驗算取1m寬墻體作為計算單元，沿房屋縱向取3.6m為受荷寬度，計算截面面積A=1000´240=240000mm2。由于房屋開間及所承受荷載均相同，因而按軸心受壓計算。(1)第二層墻體-截面第一種組合（由可變荷載效應(yīng)控制的組合，gG=1.2、gQ=1.4）N2II=1.2´(1´3.4´3.56´2+1´3.6´4.365+1´3.6´3.715) +1.4´(1´2.0+1´2.0)´3.6=84.12kN第二種組合（