砌体结构课程设计_大学砌体结构课程设计

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砌体设计

楼梯间采用现浇混凝土楼盖，纵横向承重墙厚度均为190mm，采用单排孔混凝土小型砌块、双面粉刷，一层采用MU20砌块和Mb15砂浆，二至三层采用MU15砌块和Mb砂浆，层高3.3m一层墙从楼板顶面到基础顶面的距离为4.1m，窗洞均为1800mm×1500mm，门洞宽均为1000mm，在在纵横相交处和屋面或楼面大梁支撑处，均设有截面为190mm×250mm的钢筋混凝土构造柱（构造柱沿墙长方向的宽度为250mm），图中虚线梁L1截面为250mm×600mm，两端伸入墙内190mm，施工质量控制等级为B级。

纵墙计算单元横墙计算单元

三毡四油铺小石子10.809009.90+油膏嵌实15mm厚水泥砂浆40mm厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找坡 +100mm厚沥青膨胀珍珠岩120mm厚现浇混凝土板33006.60+3.3010mm厚水磨石地面面层 20mm厚水泥打底 120mm钢筋混凝土板330033001、荷载计算：

（1）屋面荷载：

防水层：三毡四油铺小石子 0.4kN/㎡ 找平层：15mm水泥砂浆 0.3kN/㎡

800++-0.00

找坡层：40mm厚水泥焦渣砂浆3‰找坡 0.56kN/㎡ 保温层：100mm厚沥青膨胀珍珠岩 0.8kN/㎡ 结构层：120mm厚现浇混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰层：10mm厚混合砂浆 0.17kN/㎡ 钢筋混凝土进深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 屋盖永久荷载标准值： ∑6.41kN/㎡ 屋盖可变荷载标准值 0.5kN/㎡ 由屋盖大梁给计算墙垛计算：

标准值：N1k =Gk＋Qk=(6.41 kN/㎡＋0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.36 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×6.41 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=95.17 kN 由永久荷载控制组合：N1=1.35Gk+1.0Qk=（1.35×6.41 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡）×1/2×6.3m×3.6m=103.80 kN（2）楼面荷载：

10mm厚水磨石地面面层 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 结构层120mm钢筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰层10mm厚 0.17 kN/㎡ 钢筋混凝土进深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 楼面永久荷载标准值： ∑5.0kN/㎡

楼面可变荷载标准值 1.95kN/㎡ 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载：

标准值：N2k =Gk＋Qk=(5.0 kN/㎡+1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.81 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=99.0 kN 由永久荷载控制组合：N2=1.35Gk+1.0Qk=（1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡）×1/2×6.3m×3.6m=98.66 kN（3）墙体自重：

女儿墙重（厚190mm，高900mm）计入两面抹灰40mm其标准值为：N3k =2.96 kN/㎡×3.6m×0.9m=9.59 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N3=9.59 kN×1.2=11.51 kN 由永久荷载控制组合：N3=9.59 kN×1.35=12.95 kN 女儿墙根部至计算截面高度范围内墙体厚190mm其自重标准为：2.96 kN/㎡×3.6m×0.6m=6.39 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N3=6.39 kN×1.2=7.67 kN 由永久荷载控制组合：N3=6.39 kN×1.35=8.63 kN 计算每层墙体自重，应扣除窗面积，对于2、3层墙体厚190mm，高3.3m自重为：(3.3m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡＋

1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=27.85 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：27.85 kN×1.2=33.42 kN 由永久荷载控制组合：27.85 kN×1.35=37.60 kN 对于1层墙体厚190mm计算高度4.1m其自重为：（3.5m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡＋1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=29.98 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：29.98 kN×1.2=35.97 kN 由永久荷载控制组合：29.98 kN×1.35=40.47 kN2、内力计算：

楼盖、屋盖大梁截面b×h=250mm×600mm，梁端在外墙的支撑长度为190mm，下设由bb×ab×ta=190mm×500mm×180mm的刚

a01hf性垫块，则梁端上表面有效支撑长度采用墙偏心距e=h/2-0.4a0。h为支撑墙厚。，对于外由可变荷载控制下的梁端有效支撑长度计算表：

楼层 h/mm f /N/㎡

N /kN600 4.02 11.51600 4.02 140.1 0.41600 5.68 272.52 0.80 0/N/mm2 0.034

1

0/mm

5.41 66.10

5.55 67.80

5.63 57.90 由永久荷载控制下的梁端有效支撑长度计算表：

楼层 h/mm f /N/㎡

N /kN600 4.02 12.95600 4.02 154.35 0.45 5.57 68.05600 5.68 290.61 0.85 5.62 57.76 0/N/mm2 0.038

1

0/mm

5.41 66.10 外重墙的计算面积为窗间墙垛的面积A=1800mm×190mm墙体在竖向荷载作用下的计算模型与计算简图如下

纵向墙体的计算简图

各层I-I、IV-IV截面内力按可变荷载控制和永久变荷载控制组

合分别列于下表

由可变荷载控制的纵向墙体内力计算表

截面上层传荷

楼层

Nu 3 2 1 /kN 11.51(7.67)147.77 280.19

本层楼盖荷载 Nl

/kN 95.17 99.0 99.0

截面I-I

IV-IV NⅥ

/kN 147.77 280.19 412.61

e2

/mm 0 0 0

e1

M NⅠ

/mm /(kN/m)/kN 68.56 6.52 114.35 67.88 6.72 246.77 71.84 7.11 379.19 表

NⅠ= Nu+ Nl M= Nu·e2+ Nl·e1 NⅥ=NⅠ+NW(墙重)由永久荷载控制的纵向墙体内力计算表

中

截面上层传荷

楼层

Nu 3 2 1 /kN 12.95(8.63)162.98 299.24

本层楼盖荷载 Nl

/kN 103.80 98.66 98.66

截面I-I

IV-IV NⅥ

/kN 162.98 299.24 435.5

e2

/mm 0 0 0

e1

M NⅠ

/mm /(kN/m)/kN 68.56 7.12 125.38 67.78 6.30 261.64 71.94 7.10 397.93、墙体承载力计算：

本建筑墙体的最大高厚

H04100mm21.58c20.81.0692624.46h190mm满足要求

承载力计算一般对I-I截面进行，但多层砖房的底部可能IV-IV截面更不利计算结果如下表

纵向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表

计算项目

M/(kN·m)N/kN e/mm h/mm e/h

第2层

截面第3层

截面I-I 6.52 114.35 57.02 190 0.3 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1

6.72 246.77 27.23 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1

IV-IV

第1层

截面

截面I-I 7.11 379.19 18.75 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1

IV-IV

0 280.19 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1

0 412.61 0 190 0 18.42 0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 H0h



A/m㎡ 砌块MU 砂浆M f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

纵向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表 计算项目

M/(kN·m)N/kN e/mm h/mm e/h

第2层

截面第3层

截面I-I 7.12 125.38 56.78 190 0.30 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1

6.30 255.98 24.61 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1

第1层

截面

截面I-I 7.10 397.9 17.84 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1

IV-IV IV-IV

0 435.5 0 190 0 18.42

0 293.58 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1 H0h



A/m㎡ 砌块MU 砂浆M

0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

由上表可知砌体墙均能满足要求。

4、气体局部受压计算：

以上述窗间墙第一层为例，墙垛截面为190mm×1800mm，混凝土梁截面为250mm×600mm，支承长度a=190mm，根据规范要求在梁下设190mm×600mm×180mm(宽×长×厚)的混凝土垫块。根据内里计算，当由可变荷载控制时，本层梁的支座反力为Nl=99.0kN墙体的上部荷载Nu=280.19KN,当由永久荷载控制时，本层梁的支座反力为Nl=98.66kN，墙体的上部荷载Nu=299.24KN。墙体采用MU20空心砌体砖，M10混合砂浆砌筑。由a0=57.76mm A0=(b+2h)h=(600mm+2×190mm)×190mm=186200

190mm=324000mm2mm2

故取

A0=186200mm2

2垫块面积：Ab=bb×ab=190mm×600mm=114000mm

计算垫块上纵向的偏心距，取Nl作用点位于墙距内表面0.4 a0处，由可变荷载荷载控制组合下：

280190N11400093.40kN1800mm190mm 190mm99.0kN(0.457.76mm)2e37.0mm99.0kN93.40kN NU0Abe37.0mm0.195h190mm查表得=0.69 A0186200mm2r10.35110.3511.292rl0.8r0.81.291.032 Ab114000mm垫块下局压承载力按下列公式计算：

N0NL99.0kN93.40kN192.4kN

rlAbf0.691.032114000mm25.68kN/mm2461.09kN

N0NLrlAbf

由永久荷载控制组合下

299240N11400099.75kN1800mm190mm 190mm98.66kN(0.457.76mm)2e35.75mm98.66kN99.75kN NU0Abe35.75mm0.188h190mm查表得=0.704 垫块下局压承载力按下列公式计算：

N0NL98.66kN99.75kN192.4kN

rlAbf0.7041.032114000mm25.68kN/mm2470.44kN

N0NLrlAbf

由此可见，在永久荷载控制下，局压承载能力能满足要求。

5、横墙荷载

(1)屋面荷载：

防水层：三毡四油铺小石子 0.4kN/㎡ 找平层：15mm水泥砂浆 0.3kN/㎡ 找坡层：40mm厚水泥焦渣砂浆3‰找坡 0.56kN/㎡ 保温层：100mm厚沥青膨胀珍珠岩 0.8kN/㎡ 结构层：120mm厚现浇混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰层：10mm厚混合砂浆 0.17kN/㎡ 屋盖永久荷载标准值： ∑5.23kN/㎡ 屋盖可变荷载标准值 0.5kN/㎡

标准值：N1k =Gk＋Qk=(5.23 kN/㎡＋0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.31 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.23 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.56kN 由永久荷载控制组合：N1=1.35Gk+1.0Qk=（1.35×5.23 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡）×1/2×1.0m×3.6m=13.61 kN（2）楼面荷载：

10mm厚水磨石地面面层 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 结构层120mm钢筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰层10mm厚 0.17 kN/㎡ 楼面永久荷载标准值： ∑3.82kN/㎡ 楼面可变荷载标准值 1.95kN/㎡ 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载：

标准值：N2k =Gk＋Qk=(3.82 kN/㎡+1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.39 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.17 kN 由永久荷载控制组合：N2=1.35Gk+1.0Qk=（1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡）×1/2×1.0m×3.6m=12.79 kN

横向墙体计算简图

（2）横墙自重承载力计算

对于2、3层墙体厚190mm，高3.3m自重为2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=9.768kN 设计值：

由可变荷载控制组合：9.768 kN×1.2=11.72 kN 由永久荷载控制组合：9.768 kN×1.35=13.19kN 对于1层墙体厚190mm计算高度4.1m其自重为： 2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=12.14kN 设计值：

由可变荷载控制组合：12.14kN×1.2=14.57kN 由永久荷载控制组合：12.14 kN×1.35=16.39 kN 本建筑墙体高厚比

H04100mm21.5826h190mm满足要求。

横向墙体由可变荷载控制组合表 计算项目 第3层

N/kN h/mm H0/m

24.28 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第2层 49.17 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第1层 76.91 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 H0h



A/m㎡ 砖MU 砂浆M f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

横向墙体由永久荷载控制组合表 计算项目 第3层

N/kN h/mm H0/m

26.8 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第2层 52.78 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第1层 81.96 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 H0h



A/m㎡ 砖MU 砂浆M f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

由上表可知砌体墙均能满足要求