砌体结构课程设计指导书

发布 2021-06-01 23:24:28 阅读 6790

设计例题。

某四层办公楼平面、剖面图如图7-1所示,屋盖、楼盖采用预应力混凝土空心板,墙体采用烧结页岩砖mu10和水泥混合砂浆砌筑,三、四层砂浆的强度等级为m2.5,一、二层砂浆的强度等级为m5,施工质量控制等级为b级。各层墙厚如图所示。

窗洞尺寸为1800mm2100mm,门洞尺寸为1200mm2400mm。

图7-1 平面图、剖面图。

屋面构造层做法:

35mm厚配筋细石混凝土板。

顺水方向砌120mm厚180mm高条砖。

三毡四油沥青防水卷材,撒铺绿豆砂。

40mm厚防水珍珠岩。

20mm厚1:2.5水泥砂浆找平层。

110mm厚预应力混凝土空心板。

15mm厚板底粉刷。

楼面构造层做法:

大理石面层。

20mm厚水泥砂浆找平。

110mm厚预应力混凝土空心板。

15mm厚板底粉刷。

工程地质资料:地表下0.3m内为填土,填土下1.2m内为粘土(),其下层为砾石层()。

试设计其墙体及墙下条形基础。

1. 确定房屋的静力计算方案。

本房屋的屋盖、楼盖采用预制钢筋混凝土空心板,属第一类屋盖和楼盖;横墙的最大间距为,因此本房屋属于刚性方案。

本房屋中的横墙也符合刚性方案房屋对横墙的要求。

2. 墙体高厚比验算。

1)外纵墙。

取d轴线上横墙间距最大的一段外纵墙进行高厚比验算。对于。

三、四层外纵墙,,,查表3-2,。

3、四层墙的砂浆强度等级为m2.5,查表3-3,[β22。

一、二层墙的砂浆强度等级为m5,查表3-3,[β24。

考虑窗洞的影响,。

三,四外纵墙的实际高厚比,满足要求。

对于第二层外纵墙,属带壁柱墙,其几何特征为:

查表3-2,

整片墙的高厚比,满足要求。

验算壁柱间墙时,,查表3-2,。

壁柱间墙的高厚比,亦满足要求。

对于一层外纵墙,,查表3-2,。一层外纵墙的实际高厚比,满足要求。

2)内纵墙。

c轴线上横墙间距最大的一段内纵墙上开有两个门洞,,大于上述0.8,故不必验算便可知。

三、四层内纵墙高厚比符合要求。

对于一层内纵墙,,,满足要求。

二层内纵墙的计算高度比一层内纵墙的小,显然其高厚比亦能满足要求,不必再验算。

3)横墙。横墙厚度为240mm,墙长s=5.9m,且墙上无洞口,其允许高厚比较纵墙的允许高厚比有利,不必再验算。

3. 荷载资料。

1)屋面恒荷载标准值。

35mm厚配筋细石混凝土板:

顺水方向砌120mm厚180mm高条砖:

三毡四油沥青防水卷材,撒铺绿豆砂: 0.4kpa

40mm厚防水珍珠岩:

20mm厚1:2.5水泥砂浆找平层:

110mm厚预应力混凝土空心板(包括灌缝):2.0kpa

15mm厚板底粉刷:

屋面恒荷载标准值合计:4.90kpa

2)上人屋面的活荷载标准值:2.0kpa

3)楼面恒荷载标准值。

大理石面层:

20mm厚水泥砂浆找平层:

110mm厚预应力混凝土空心板:2.0kpa

15mm厚板底粉刷:0.24kpa

楼面恒荷载标准值合计:3.06kpa

4)楼面活荷载标准值:2.0kpa

5)屋面梁、楼面梁自重标准值:

6)墙体自重标准值。

240mm厚墙体自重:5.24kpa(按墙面计)

370mm厚墙体自重:7.71kpa(按墙面计)

铝合金玻璃窗自重:0.4kpa(按墙面计)

本地区的基本风压为0.35kpa,且房屋层高小于4m,房屋总高小于28m,故该设计可不考虑风荷载的影响。

4. 纵墙承载力计算。

1)选取计算单元。

该房屋有内、外纵墙,d轴墙较a轴墙不利。对于b、c轴内纵墙,走廊楼面传来的荷载,虽使内纵墙上的竖向压力有所增加,但梁(板)支承处墙体轴向力的偏心距却有所减少,且内纵墙上的洞口宽度较外纵墙上的小。因此,可只在d轴取一个开间的外纵墙为计算单元,其受荷面积为(按理需扣除一部分墙体的面积,这里仍近似地以轴线尺寸计算)。

2)确定计算截面。

通常每层墙的控制截面位于墙顶部梁(或板)底面(如截面1-1)和墙底底面(如截面2-2)处。在截面1-1等处,梁(板)传来的支承压力产生的弯矩最大,且为梁(板)墙支承处,其偏心受压和局部受压均不利。在截面2-2等处,则承受的轴心压力最大。

本房屋中第四层和第三层墙体所采用的砖、砂浆强度等级和墙厚虽相同,但轴心力的偏心距不同;第一层和第二层墙体的墙厚不同,因此需对截面1-1~截面8-8的承载力分别进行计算。

3)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。

女儿墙自重(厚240mm,高900mm,双面粉刷):

二、三、四层楼面恒荷载:

屋面活荷载。

二、三、四层楼面活荷载:

三、四层墙体和窗自重:

二层墙体(包括壁柱)和窗自重:

一层墙体和窗自重:

4)控制截面的内力计算。

第四层。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。

三、四层墙体采用烧结页岩砖mu10、水泥混合砂浆m2.5砌筑,查表3-4,砌体的抗压强度设计值1.30mpa一二层墙体采用烧结页岩砖mu10、水泥混合砂浆m5砌筑,砌体的抗压强度设计值1.

5mpa。

屋(楼)面梁端均设有刚性垫块,由公式(3-29)和表3-15,取,此时刚性垫块上表面处梁端有效支承长度a0,b为。

第四层截面2-2处:

轴向力为上述荷载与本层墙自重之和:

第三层。第三层截面3-3处:

轴向力为上述荷载与本层楼盖荷载之和:

查表3-15,由公式(3-29)得。

查表3-15,,由公式(3-29)得。

第三层截面4-4处:

轴向力为上述荷载与本层墙自重之和:

第二层。第二层截面5-5处:

轴向力为轴向荷载n4与本层楼盖荷载之和:

由表3-15,,由公式(3-29)得:

由表3-15,,由公式(3-29)得:

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:

第一层。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:

查表3-15,,由公式(3-29)得:

查表3-15,由公式3-29得:

第一层截面8-8处:

轴向力为上述荷载与本层墙体自重之和:

第四层窗间墙承载力验算。

1 第四层截面1-1处窗间墙受压承载力验算。

第一组内力:

第二组内力:

对于第一组内力有。

查表3-6,,按公式(3-16)有。

满足要求。对于第二组内力有。

查表3-6,按公式3-16有。

亦满足要求。

第四层截面2-2处,窗间墙受压承载力验算。

第一组内力。

第二组内力。

查表3-6,按公式(3-16)有。

满足要求。梁端支撑处(截面1-1)砌体局部受压承载力验算。

梁端设置尺寸为的预制刚性垫块。

垫块面积 第一组内力:

按,查表3-6,。同时。

按公式(3-25)有。

按公式(3-26)有。

满足要求。对于第二组内力,由于相等,梁端反力非常接近,因此采用的刚性垫块能满足局部承压力的要求。

6)第三窗间墙承载力验算。

①窗间墙受压承载力验算结果列于表4-1。

②梁端支撑处(截面3-3)砌体局部受压承载力验算。

梁端设置尺寸为的预制预制刚性垫块。

第一组内力。

表4-1 第三层窗间墙受压承载力验算结果。

垫块面积:

按查表3-6,。同时。

按公式(3-25)有。

按公式(3-26)有。

满足要求。第二组内力

第二组内力与上组内力相比,基本相等,而梁端反力却小些,这对局部受压有利,因此采用的刚性垫块能满足局部承载力的要求。

7)第二间窗间墙承载力验算。

1 窗间墙受压承载力验算结果列于表4-2。

表4-2 第二层窗间墙受压承载力验算结果。

两端支撑处(截面5-5)砌体局部受压承载力验算。

梁端设置尺寸为的刚性垫块。

第一组内力:

按查表3-5,。同时(只计算壁柱面积),并取,则按公式(3-26)有。

第二组内力: mpa

mpa采用上述刚性垫块时。

e=75.1/187=0.056m

e/h=0.056/0.37=0.15

按。因此,采用的预制刚性垫块可满足局部受压承载力要求。

8)第一层窗间墙承载力验算。

窗前墙受压承载力验算结果列于表4-3。

表4-3 第一层窗间墙受压承载力验算结果。

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