一、设计资料。
某高校一三层砖混结构教学楼,其平面图如图所示,首层内外纵墙为370mm厚,其他内外墙均为240mm厚。墙体拟采用mu10烧结多扎砖,一、二层采用m10混合砂浆,三、四层采用m7.5混合砂浆砌筑,室内外高差为450mm,基础埋深为800mm,层高及窗高如图所示。
楼面做法为:①35厚水磨石面层;⑦120厚混凝土空心板;③15厚混合砂浆天棚抹灰。屋面的做法为:
①防水层;②20厚水泥砂浆找平层;③150厚水泥珍珠岩保温找坡层;④隔气层;⑤20厚水泥砂浆找平层;⑥120厚混凝土空心扳;⑦15厚混合砂浆天棚抹灰。
根据地质资料表明,地下水位标高为-0.950m,基础底面标高为-0.195m,此处的地基承载力为150kpa。
该地区的基本风压值为w0=0.55kn/m2,雪荷载为。试选择合适的静力计算方案,对其进行设计。
二、设计要求。
1、确定房屋的结构承重方案;
2、确定房屋的静力计算方案;
3、熟练掌握各种方案多层房屋墙体设计及墙、柱高厚比验算方法;
4、熟悉梁端下砌体的局部受压承载力验算;
5、熟悉过梁、挑梁的设计计算;
6、掌握墙体设计中的构造要求,确定构造柱和圈梁的布置;
7、熟悉基础结构设计;
8、掌握绘制结构施工图。
三、参考资料。
1.建筑结构荷载规范(gb 50009-2001)
2.砌体结构设计规范(gb 50003-2001)
3.砌体结构。
目录。课程设计任务书4
一、 房屋结构承重方案4
二、 房屋静力计算方案4
三、 荷载统计4
四、 墙体的高厚比验算5
五、 纵墙体承载力计算6
六、 横墙承载力计算17
七、 过梁计算19
八、 抗震计算20
九、 基础计算25
一十、 构造措施26
一十一、 平面图、剖面图28
该房屋为某高校四层砖混结构教学楼,采用纵横墙承重方案。
房屋、楼盖采用钢筋混凝土屋盖、钢筋混凝土楼盖,最大横墙间距,因此本房屋属于刚性方案。
1、屋面荷载标准值:
屋面恒荷载标准值。
三毡四油防水层。
厚水泥砂浆找平层。
厚水泥珍珠岩保温层找坡层。
app改性沥青隔气层。
厚水泥砂浆找平层。
混凝土空心板。
厚混合砂浆天棚抹灰。
屋面梁自重(含抹灰)
屋面活荷载标准值。
2、楼面荷载标准值:
楼面恒荷载标准值。
35厚水磨石面层。
120厚混凝土空心板。
厚混合砂浆天棚抹灰。
楼面梁自重(含抹灰)
楼面活荷载。
3、墙体自重标准值。
厚墙体自重(双面粉刷。
厚墙体自重(双面粉刷。
铝合金玻璃门窗自重。
由于本地区基本风压值为,且房屋层高小于,房屋总面小于,故可以不考虑风荷载的影响。
1、外纵墙高厚比验算。
一层窗间墙。
已知砂浆强度等级为m10;查表知。
符合要求。一层窗间墙的验算:
图一窗间墙。
已知砂浆强度等级为m10;查表知。
符合要求。二层纵墙的验算:
已知砂浆强度等级为m10;查表知。
符合要求。2、内纵墙高厚比验算:
在内纵墙上开的洞要少于外纵墙的,因此结构更加稳定无需验算即可知高厚比符合要求。
3、横墙高厚比验算:
已知砂浆强度等级为m10;查表知。
符合要求。根据经验可知其他楼层的高厚比不需验算即可知符合要求。
1、选取计算单元。
对于该房屋a轴较b轴不利,故可以只对a轴线的对应的纵墙进行承载力验算。取一个开间外纵墙为计算单元,其受荷面积为:。
确定计算截面。
每层墙的控制截面位于墙顶部梁(或板)底面和墙底底面处,在截面1-1等处既有轴向力,又有弯矩,按偏心受压验算承载力,同时,还应验算梁下砌体的局部承载力,在截面2-2处所受的轴心压力最大。对界面1-1~8-8的承载力分别进行验算。
2、荷载计算。
将荷载转化成线荷载。取一个计算单元,作用于纵墙的荷载标准值如下:
屋面恒载。女儿墙自重(厚240mm,高600mm,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:
二、三、四层墙体和窗自重:
一层墙体和窗自重:
3、控制截面的内力计算。
图二截面图。
1)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中内力组合。
四层采用mu10烧结多孔砖,m7.5混合砂浆砌筑,查表2-4,砌体抗压强度设计值;一、二层采用mu10烧结多孔砖,m10混合砂浆砌筑,查表2-4,砌体抗压强度设计值。
屋(楼)面梁端设有刚性垫块,取,此时刚性垫上表面处梁端有效支撑长度。
第四层截面2-2处:
轴向力为上述荷载与本层墙自重之和:
2)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,,由此得。
查表,,由此得。
第三层截面4-4处:
轴向力为上述荷载与本层墙自重之和:
3)第二层。
第二层截面5-5处:
轴向力为上述荷载与本层楼盖荷载之和:
查表,,由此得。
查表,,由此得。
第二层截面6-6处:
轴向力为上述荷载与本层墙自重之和:
4)第一层。
第一层截面7-7处:
轴向力为上述荷载与本层楼盖荷载之和:
查表,,由此得。
查表,,由此得。
第一层截面8-8处:
轴向力为上述荷载与本层墙自重之和:
4、第四层窗间墙承载力验算。
图三二三四层梁端垫块。
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:
对第一组内力:
查表知,(满足要求)
对第二组内力:
查表知,满足要求)
2)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:
查表知。满足要求)
3)梁端支撑处(截面1-1)砌体局部受压承载力验算:
两端设置尺寸为的预制刚性垫块。垫块面积:
第一组内力:
时,查表知。
满足要求。对于第二组内力 ,由于梁端反力非常接近,且相等,故采用相同尺寸的刚性垫块能满足局部受压承载力的要求。
5、第三层窗间墙承载力验。
1)、第三层窗间墙受压承载力验算结果列于表一中:
表一窗间墙受压承载力验算。
2)梁端支撑处(截面3-3)砌体的局部受压承载力验算:
两端设置尺寸为的预制刚性垫块。垫块面积:
第一组内力:
时,查表知。
由前面计算结果可知,满足要求。
对于第二组内力 ,由于梁端反力非常接近,且相等,故采用相同尺寸的刚性垫块能满足局部受压承载力的要求。
6、第二层窗间墙承载力验算。
1)窗间墙受压承载力验算结果列于表中:
表二第二层窗间墙承载力验算。
2)梁端支撑处(截面5-5)砌体的局部受压承载力验算:
两端设置尺寸为的预制刚性垫块。垫块面积:
第一组内力:
时,查表知。
由前面计算结果可知,满足要求。
对于第二组内力 ,由于梁端反力非常接近,且相等,故采用相同尺寸的刚性垫块能满足局部受压承载力的要求。
7、第一层窗间墙承载力验算。
1)窗间墙受压承载力验算结果列于表中:
表三第一层窗间墙承载力验算。
2)梁端支撑处(截面7-7)砌体局部受压承载力验算:
两端设置尺寸为的预制刚性垫块。
图四首层梁端垫块。
垫块面积:第一组内力:
时,查表知。
满足要求。对于第二组内力 ,由于梁端反力非常接近,且相等,故采用相同尺寸的刚性垫块能满足局部受压承载力的要求。
横墙承受由屋面和楼面传来的均布荷载,可取宽的横墙进行计算,其受荷面积为。由于该横墙为轴心受压构件,随着墙体材料,墙体高度不同,可只验算第三层的截面4-4,第二层的截面6-6,第一层截面8-8的承载力。
1、荷载计算。
取一个计算单元,作用于横墙的荷载标准值如下:
屋面恒荷载。
二、三、四层楼面恒荷载。
屋面活荷载。
二、三、四层楼面活荷载。
二、三、四层墙体和窗自重:
一层墙体和窗自重。
2、控制截面内力计算:
1)第二层截面6-6处,轴向力包括屋面荷载,第四层楼面荷载和第二三四层墙体自重。
2)第一层截面8-8处,轴向力包括上述荷载,第二层楼面荷载和第一层墙体自重。
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