砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)SH 4

1、課程設(shè)計(jì)(論文)題 目 名 稱 磚混結(jié)構(gòu)辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 課 程 名 稱 砌體結(jié)構(gòu) 學(xué) 生 姓 名 徐小奇 學(xué) 號(hào) 1241001143 系 、專 業(yè) 城市建設(shè)系土木工程專業(yè)（房建方向 指 導(dǎo) 教 師 宋娟 2015年 06月 15日邵陽學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書年級(jí)專業(yè)12土木工程專業(yè)（房建方向）學(xué)生姓名徐小奇學(xué) 號(hào)1241001143題目名稱磚混結(jié)構(gòu)辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)間課程名稱砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)課程編號(hào)101031302設(shè)計(jì)地點(diǎn)教學(xué)樓南606、北415、北609一、 課程設(shè)計(jì)目的通過這次課程設(shè)計(jì)要使學(xué)生獲得以下知識(shí)：1、了解砌體結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件和砌體結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間的關(guān)系，掌握計(jì)算模型的選取方法。2

2、、掌握實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖取法并對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力分析，建立結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本概念，系統(tǒng)掌握砌體結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的計(jì)算理論與設(shè)計(jì)方法。二、 已知技術(shù)參數(shù)和條件1. 本課程設(shè)計(jì)為一磚混結(jié)構(gòu)辦公樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，共3層，如圖所示，（圖中未標(biāo)注的尺寸由學(xué)生自行擬定）。樓(屋)面板為預(yù)應(yīng)力預(yù)制空心板。墻體材料：首層為機(jī)制Mu10粘土磚，混合砂漿M 7.5，23層為機(jī)制Mu10粘土磚，混合砂漿M 5，墻厚為h=240mm。外走道欄板高1100mm，為60mm厚鋼筋混凝土實(shí)心欄板，內(nèi)墻表面刷乳膠漆，外墻貼面磚，樓面為地板磚，屋面為兩氈三油柔性防水不上人屋面，不做隔熱保溫層，窗為鋁合金推拉窗，門為普通膠合板夾板門，門

3、洞高2.1m，窗洞高1.8m，窗臺(tái)高0.9m。房屋首層室內(nèi)地面比室外地面高0.3m，各層層高、開間尺寸和窗洞寬度按學(xué)生學(xué)號(hào)不同分別見下表。2. 工程地質(zhì)資料：擬建場(chǎng)地地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高為300.000m，地基持力層為第四紀(jì)老土（粉土層），修正后的地基承載力特征值為200kN/m2，抗震設(shè)防烈度按7度考慮，不考慮地基土液化。地下水位：鉆至標(biāo)高為60.00m處未見地下水。3. 氣象資料：該地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，基本風(fēng)壓值0.3kN/m2，基本雪壓值0.25kN/m2，最大凍結(jié)深度為室外地面下0.5m。4.有關(guān)材料、構(gòu)件荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值如下：二氈三油屋面防水層 0.3KN/m2 不含水泥砂漿找平層地板

4、磚樓面 0.55 KN/m2 含水泥砂漿打底層木門 0.10.2 KN/m2鋁合金推拉窗 0.20.3 KN/m2面磚墻面 0.5 KN/m2，含水泥砂漿打底層120mm厚預(yù)應(yīng)力空心板，1.95 KN/m2 含填縫（用于4.2m及其以下跨度）180mm厚預(yù)應(yīng)力空心板，2.57 KN/m2 含填縫（用于4.5m及其以上跨度）三、 任務(wù)和要求1. 布置構(gòu)造柱和圈梁（含位置和截面尺寸）；2. 驗(yàn)算縱橫墻高厚比；3. 驗(yàn)算一二層橫墻控制截面承載力；4. 驗(yàn)算走道挑梁下砌體局部受壓承載力；5. 驗(yàn)算走道挑梁的抗傾覆能力；6. 驗(yàn)算橫墻抗震承載力。提交成果要求計(jì)算過程完整，作圖規(guī)范，計(jì)算書要求打印并裝訂成

5、冊(cè)。四、參考資料和現(xiàn)有基礎(chǔ)條件（包括實(shí)驗(yàn)室、主要儀器設(shè)備等）（1） 施楚賢.砌體結(jié)構(gòu).中國建筑工業(yè)出版社. 第一版.2003.（2）工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB50068-2001）. 中國建筑工業(yè)出版社.2001.（3）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）.中國建筑工業(yè)出版社.2001.（4）砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50003-2001）. 中國建筑工業(yè)出版社.2001.（5）建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2001）. 中國建筑工業(yè)出版社.2001.（6） 唐岱新.砌體結(jié)構(gòu).高等教育出版社. 第一版.2003.五、進(jìn)度安排5月 17日 布置構(gòu)造柱和圈梁（含位置和截面尺寸）；驗(yàn)算

6、縱橫墻高厚比； 5月 18日 5月19 日 驗(yàn)算一二層橫墻控制截面承載力；5月20 日 驗(yàn)算走道挑梁下砌體局部受壓承載力；驗(yàn)算走道挑梁的抗傾覆能力；5月21 日 驗(yàn)算橫墻抗震承載力；5月 22日 5月23 日 檢查復(fù)核，整理計(jì)算書。六、教研室審批意見教研室主任（簽字）： 年 月 日七|、主管教學(xué)主任意見 主管主任（簽字）： 年 月 日八、備注指導(dǎo)教師（簽字）： 學(xué)生（簽字）：注：1此表由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)系、教研室審批，指導(dǎo)教師、學(xué)生簽字后生效；2此表1式3份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、教研室各1份。邵陽學(xué)院課程設(shè)計(jì)評(píng)閱表學(xué)生姓名 徐小奇 學(xué) 號(hào) 1241001143 系 城市建設(shè)系 專業(yè)班級(jí) 12級(jí)土木

7、工程專業(yè)房建方向 題目名稱 磚混結(jié)構(gòu)辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 課程名稱 砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 一、學(xué)生自我總結(jié)通過這次課程設(shè)計(jì)，使我了解了砌體結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件和砌體結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間的關(guān)系，不僅掌握了計(jì)算模型的選取方法，還掌握了實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖取法并對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力分析，建立結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本概念，系統(tǒng)掌握了砌體結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的計(jì)算理論與設(shè)計(jì)方法。在老師的指導(dǎo)下，我學(xué)會(huì)了理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用已學(xué)知識(shí)去處理實(shí)際工程的能力。盡管，在計(jì)算過程中，有些許繁瑣，但我學(xué)會(huì)了堅(jiān)持和細(xì)致，我認(rèn)為這樣的課程設(shè)計(jì)很好的鍛煉了我獨(dú)立完成設(shè)計(jì)的能力，也很好的磨礪了我多方面思考問題的意識(shí)，明白了查閱資料的重要性。為我以后的實(shí)際工作，奠

8、定了很好的基礎(chǔ)。 學(xué)生簽名： 年 月 日二、指導(dǎo)教師評(píng)定評(píng)分項(xiàng)目計(jì)算準(zhǔn)確過程完整，條理清楚作圖規(guī)范提交成果按時(shí)平時(shí)成績(jī)綜合成績(jī)權(quán) 重0.40.20.10.10.2單項(xiàng)成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)語： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日注：1、本表是學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定的依據(jù)，裝訂在設(shè)計(jì)說明書（或論文）的“任務(wù)書”頁后面；2、表中的“評(píng)分項(xiàng)目”及“權(quán)重”根據(jù)各系的考核細(xì)則和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)確定。1、 布置磚混結(jié)構(gòu)辦公樓的平面、剖面圖 三層平面（墻厚240mm） 一層平面（外縱墻墻厚370mm，其他墻厚240mm） 二層平面二、驗(yàn)算縱橫墻高厚比1.確定房屋的靜力計(jì)算方案最大橫墻間距S3.6×310.8m，

9、采用裝配式樓蓋，樓（屋）面板為預(yù)應(yīng)力空心板。樓蓋屬于第1類，查書上表42，s<32,因此本房屋為剛性方案房屋。2.外縱橫高厚比驗(yàn)算本房屋第一層墻體采用Mu7.5混合砂漿，其高厚比：=H0/h=4.8/0.37=13.0 第23層，采用M5混合砂漿，其高厚比：=H0/h=3.6/0.24=15.0查表4-4可知=24, 第一層窗間墻的截面尺寸幾何特征為： A=1.5×0.24+0.13×0.62=0.4406m2 y1=（1.5-0.62）×0.24×0.12+0.62×0.37×0.185/0.4406 =0.154m Y254

10、=0.216m I=1.5×0.1543+（1.5-0.62）×54）3+0.62×0.2163/3 =4.095×10-3m4 =0.096m =3.5=0.337m高厚比=3.6/0.337=10.68m又已知第二、三層的允許高厚比大于第一層,宜先驗(yàn)算二、三層的高厚比, 對(duì)于砂漿強(qiáng)度等級(jí)為M5.0的墻，查表4-4可知=24，而三層的最大橫墻距取第三層，D軸線上橫墻間距最大的一段縱橫墻，H=3.6m，s=10.8m>2H=7.2m ,查表4-3，H0=1.0H=3.6,考慮窗洞的影響，已知h=240mm，則=1.2,?？紤]構(gòu)造柱的影響有 則 ,符

11、合要求。3. 內(nèi)縱墻高厚比驗(yàn)算 軸線C上橫墻間距最大的一段內(nèi)縱墻上開有兩個(gè)門洞，故不需驗(yàn)算即可知該墻高厚比符合要求。4. 橫墻高厚比驗(yàn)算橫墻厚度為240mm，墻長(zhǎng)s=5.6m，且墻上無門窗洞口，其允許高厚比較縱墻的有利，因此不必再作驗(yàn)算，亦能滿足高厚比要求。三、驗(yàn)算縱墻、橫墻的承載力1.確定靜力計(jì)算方案 上面計(jì)算出來，此磚混辦公樓屬剛性方案房屋。2. 荷載資料（1） 、屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值二氈三油屋面防水層 0.3kN/m2 20mm厚11.25水泥砂漿找平 20×0.02=0.4kN/m2120mm厚預(yù)應(yīng)力空心板（包括灌縫） 1.95kN/m2 20厚板底粉刷 16×0.02

12、=0.32kN/m2 合計(jì)：2.97kN/m2屋面梁自重： 25×0.2×0.5=2.5kN/m2（2）、上人屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0 kN/m2（3） 、樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值地板磚樓面（ 含水泥砂漿打底層） 0.55 kN/m2 20厚石灰砂漿找平 20×0.02=0.4kN/m2120厚預(yù)應(yīng)力空心板 1.95KN/m220厚板底抹灰 16×0.02=0.32kN/m2 合計(jì)：3.22kN/m2樓面梁自重 25×0.2×0.5=2.5kN/m2（4）、墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值240厚墻體自重 5.24 KN/m2(按墻面計(jì))370厚墻體自重 7.7

13、1KN/m2(按墻面計(jì))木門 0.1kN/m2(按墻面計(jì))鋁合金推拉窗 0.2 kN/m2(按窗面計(jì))（5） 、樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB500092001），教室、實(shí)驗(yàn)室、辦公室的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0kN/m2。因此本磚混辦公樓樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取2.0kN/m2。此外，按荷載規(guī)范，設(shè)計(jì)房屋墻和基礎(chǔ)時(shí)，樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值采用與其樓面梁相同的折減系數(shù)，而樓面梁的從屬面積為5.6×3.6=20.16mm2<50mm2，因此樓面活荷載不必折減。該磚混辦公樓房屋所在地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，基本風(fēng)壓為0.3 kN/m2，且房屋層高小于4m，房屋總高小于28m，所以該房

14、屋設(shè)計(jì)時(shí)可不考慮風(fēng)荷載的影響。3、控制截面內(nèi)力計(jì)算橫墻承載力計(jì)算以軸線上的橫墻為例，橫墻上承受由屋面和樓面?zhèn)鱽淼木己奢d，可取1m寬的橫墻進(jìn)行計(jì)算，其受荷面積為1×3.6=3.6m2。由于該橫墻為軸心受壓的構(gòu)件，隨著墻體材料、墻體高度不同，可驗(yàn)算第三層的截面2-2、第二層的截面4-4以及第一層的截面6-6的承載力。（1） 、荷載計(jì)算取一個(gè)計(jì)算單元，作用于橫墻的荷載標(biāo)準(zhǔn)如下：屋面恒荷載 2.97×3.6=10.692kN/m屋面活荷載 2.0×3.6=7.2kN/m2、 三層樓面恒荷載 3.22×3.6=11.592kN/m2、 三層樓面活荷載 2.0&#

15、215;3.6=7.2kN/m二、三層墻體自重 5.24×3.6=18.864kN/m一層墻體自重 5.24×4.8=25.152kN/m(2) 、控制截面內(nèi)力計(jì)算按外橫墻計(jì)算1） 第二層截面4-4處：軸向力包括屋面荷載，第三層樓面荷載和第二，三層墻體自重， =1.2×（10.692+11.592+2×18.864）+1.4×（7.2+7.2） =92.17kN/m =1.35×（10.692+11.592+2×18.864）+1.4×1.0×0.7×（7.2+7.2） =95.13kN/m2）

16、 第一層截面6-6處：軸向力為上述荷載和第二層樓面荷載及第一層墻體自重之和， =92.17+1.2×（10.692+25.152）+1.4×1.0×7.2 =145.26kN/m =95.13+1.35×（10.692+25.152）+1.4×1.0×0.7×7.2 =150.58kN/m(3）橫墻承載力驗(yàn)算1） 第二層截面4-4處： =0，=3.6/0.24=15查表3-2，用內(nèi)插法，砂漿強(qiáng)度等級(jí)M5，=0.745，A=1×0.24=0.24m2墻體采用MU10粘土磚，混合砂漿M5，查表2-4可知，砌體的抗壓強(qiáng)度

17、設(shè)計(jì)值由式（3-17）， =0.745×1.5×0.24=268.2kN/m>95.13kN/m，滿足要求。2）第一層截面6-6處： =0，=4.8/0.24=20，查表3-2，用內(nèi)插法，砂漿強(qiáng)度等級(jí)M7.5，=0.62，A=1×0.24=0.24m2墻體采用MU10粘土磚，混合砂漿M7.5，查表2-4，可知，砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值由式（3-17）， =0.62×1.69×0.24=251.47kN/m>150.58kN/m，滿足要求。四、設(shè)計(jì)走道挑梁 由構(gòu)造要求，取頂層挑梁伸入墻體3900mm,其他層伸入墻體2200mm。挑梁的截面

18、，挑梁挑出的長(zhǎng)度，挑梁間墻體的凈高為3.25m。五、驗(yàn)算走道挑梁的抗傾覆能力1， 荷載計(jì)算屋面均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值：屋面活載標(biāo)準(zhǔn)值：樓面均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值：樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值：墻面荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 挑梁恒載標(biāo)準(zhǔn)值：挑梁活載標(biāo)準(zhǔn)值：挑梁自重標(biāo)準(zhǔn)值： 2， 挑梁抗傾覆驗(yàn)算，計(jì)算傾覆點(diǎn)因，屬彈性挑梁。 取因挑梁下設(shè)有構(gòu)造柱，所以，傾覆點(diǎn)至墻外邊緣的距離可取傾覆力矩對(duì)于頂層對(duì)于樓層抗傾覆力矩挑梁的抗傾覆力矩由本層挑梁尾端上部擴(kuò)展角范圍內(nèi)的墻體和樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生。對(duì)于頂層由式 =0.8×49.22×(3.9-0.0525)×滿足要求。對(duì)于樓層由式 =0.8

19、15;（2.1+11.592）×（2.2-0.0525）2/2+5.24×（2.2×3.25×1.0475+2.2 ×3.25××2.2× 滿足要求六、驗(yàn)算挑梁下砌體局部受壓承載力挑梁下的支承壓力對(duì)于頂層由式滿足要求。 對(duì)于樓層 由式 滿足要求。因第一層砂漿強(qiáng)度高于其它樓層，更大，所以砌體局部受壓承載力更強(qiáng)，不需驗(yàn)算可知也滿足要求。七、鋼筋混凝土梁承載力計(jì)算對(duì)于頂層按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算梁的正截面和斜截面承載力，采用C25混凝土，HRB335級(jí)鋼筋。選用218 （As=509mm2）因因此，可按構(gòu)造配置箍筋選用6200。對(duì)于樓層按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算梁的正截面和斜截面承載力，采用C25混凝土，HRB335級(jí)鋼筋。選用225 (As=982mm2)因因此，可按構(gòu)造配置箍筋選用6200。八、驗(yàn)算橫墻抗震承載力1， 水平地震作用計(jì)