2013課程設計---指導書-模板

1、河北工業(yè)大學土木工程學院建筑工程專業(yè)砌體結(jié)構(gòu)課程設計指導書2013 年 12 月、設計課題說明本課程設計是為了讓學生掌握砌體結(jié)構(gòu)房屋設計方法、步驟以及構(gòu)造要求等。包括結(jié)構(gòu)平面布置、 荷載統(tǒng)計、高厚比驗算、墻體在豎向荷載作用下的驗算、墻體在地震荷載作用下的驗算以及梁、柱、板 等構(gòu)件設計。、設計基本過程（一）結(jié)構(gòu)平面布置，繪制結(jié)構(gòu)平面布置草圖在建筑平面圖的基礎(chǔ)上進行承重方案的選擇，承重墻、非承重墻、主次梁、圈梁、構(gòu)造柱等構(gòu)件的 布置以及樓板的方案選擇等。并作相關(guān)概念設計，滿足概念設計要求的各個指標。圈梁和構(gòu)造柱布置見規(guī)范構(gòu)造要求。（見建筑抗震設計規(guī)范GB50011-2001第7.3節(jié)和砌體結(jié)構(gòu)設計

2、規(guī)范GB50003-2001第七章），樓板方案選擇現(xiàn)澆板（見混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50010-2002一 一 1 1第10.1節(jié)）。梁的截面高度可取（）1，l為梁的計算跨度，梁的高寬比一般為23。12 8布置完后根據(jù)構(gòu)件受力情況的不同和構(gòu)造配筋等不同，對梁、圈梁、過梁、構(gòu)造柱等進行編號。如：構(gòu)造柱 GZ1、GZ2;現(xiàn)澆板 B1、B2 或 XJB1、XJB2 ;圈梁 QL1,QL2 ;圈過梁 QGL1、QGL2 ;過梁 GL1 等。（二）統(tǒng)計荷載1 .統(tǒng)計屋面、樓面荷載（1）屋面荷載標準值和設計值恒荷：防水層，找平層，保溫層，樓板及抹灰 活荷：雪荷，維修荷載二者取較大值（2）樓面荷載標準值及設計

3、值 恒荷：地面做法、樓板及抹灰活荷：不同用途房間數(shù)值不同，見建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001 （2006年版）。2 .單位墻體荷載：計算出各種厚度墻體單位面積自重（包括抹灰）單位：kN/m 2例：360厚墻體，兩面抹灰（）240厚墻體，一面抹灰（）圈梁自重（）門窗自重（）屋面梁高范圍內(nèi)墻體自重（）3.計算每層墻體自重（1）外縱墻，選一個開間最不利墻段為計算單元，一般為窗間墻單元，計算每一層自重。（2）內(nèi)橫墻，一般選一米寬為計算單元，有洞口時可按整道墻考慮。注：所有材料及自重及樓、屋面活荷值均可由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001第4.1節(jié)。GB50009-2001 第 4.1 節(jié)

4、。梁、墻、柱及基礎(chǔ)計算時，樓面活荷折減系數(shù)見建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（三）墻體高厚比驗算1.墻體高厚比驗算公式:H。H 0墻計算高度。見砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50003-2001 5.1.3 條。h墻厚。允許高厚比，見砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50003-2001 表 。1自承重墻允許高厚比修正系數(shù)。對于墻厚h 240mm時考慮h 240mm，11.2 ； h 90mm，i 1.5 ； 90 h 240mm，1線性內(nèi)插。2 有門窗洞口對墻允許高厚比修正系數(shù)。bs210.4 二 0.7sbs 在寬度s范圍內(nèi)門窗洞口總寬度。s相鄰窗間墻或壁柱之間的距離。當洞口高度等于或小于墻高的1/5時，取 2等于1.0。2.

5、帶構(gòu)造柱墻高厚比驗算:(1) 整片墻高厚比驗算：H。當構(gòu)造柱截面寬度不小于墻厚時，取墻厚。確定H。時，s取相鄰橫墻間間距。c 帶構(gòu)造柱墻允許高厚比修正系數(shù)。見砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50003-2001公式。(2) 構(gòu)造柱間墻高厚比驗算：H0V 1 2h墻厚。確定 H0時，s取相鄰構(gòu)造柱之間的距離，且一律按剛性方案考慮。一般應對外縱墻、內(nèi)橫墻和隔墻進行驗算，多層房屋不必每層驗算，只選最不利墻段(計算高度較 大，砂漿標號較低，墻體厚度較小的即可)。(四) 墻體承載力驗算1. 外縱墻承載力驗算(1) 選擇計算單元和控制截面一般應選軸力較大部位，砂漿標號和塊體標號較低墻段，控制截面則在每層墻體上部截面(

6、樓板大梁下皮稍下截面)i - I,墻體下部截面(下層樓板大梁下皮稍上截面)n - n。如圖所示。(2) 畫出計算簡圖。(3) 計算控制截面上內(nèi)力分別計算出I - I截面上的軸力和彎矩的設計值N1和M1，計算出n - n截面上的軸力設計值 N2。注：計算非頂層時，應加上上部各層傳下荷載。(4) 承載力驗算I - I截面按偏壓計算N N0 Nl荷載N0上層墻體傳來荷載，作用于墻體中心線Ni 本層樓蓋梁或板傳來的荷載Nl作用位置：距墻邊距離為 c c 0.4a0ao 10 .九 fhb 梁高f 砌體抗壓強度設計值N i的偏心距 ei - c h 墻厚2梁、板作用在墻上的彎矩 M Nl el要求e 0

7、.6y, y 截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距離。Ho rh圖1GB50003-2001 表 。由咼厚比和相對偏心距e h查表（砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50003-2001 P101 P104 頁表D.0.1-1 不同砌體材料的高厚比修正系數(shù)，見砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范D.0.1-3 ）求或按下式計算求12e hN a fA( *)砌體強度設計值調(diào)整系數(shù)，見砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50003-2001 3.2.3 條。11-11軸心受壓驗算N N N w （ N w 墻體自重）（注：底層墻體11-11截面取基礎(chǔ)頂面處的截面） 其中 0，仍按（* ）式驗算。2. 橫墻承載力驗算（1）選擇不利墻段：荷載較

8、大，橫墻截面面積和砂漿強度都較小的墻段或有較大洞口的墻段。（2）選不利截面，畫受力簡圖：一般當橫墻兩側(cè)開間傳力相同時，只選墻體下部截面，按軸壓構(gòu)件計算。當兩側(cè)開間傳力不同時，參考外縱墻選i-i截面和n - n截面。(3) 承載力驗算仍按(* )式驗算。3. 梁端支承處砌體局壓驗算(1 )當不設墊塊時：No NifAiN o 局部受壓面積內(nèi)上部軸向力設計值。N oo Ai， Aaob0上部平均壓應力設計值。上部荷載折減系數(shù)，1.5 o.5 Ao. Al，Ao：Al 3， O。Ni 梁端荷載設計值產(chǎn)生的支承壓力。梁端底面壓應力圖形完整系數(shù)，一般取o.7,過梁、墻梁取1.o。ao 梁的有效支承長度，

9、ao io hb f。b 梁截面面積。f 砌體抗壓強度設計值。砌體局部抗壓強度提高系數(shù)1 o.35： Ao A 1 oAo 影響砌體局部抗壓強度的計算面積，見砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范條。(2)當梁端局部受壓承載力不滿足時，在梁端下設置預制或現(xiàn)澆混凝土墊塊來提高梁端局部受壓承載 力。墊塊的構(gòu)造要求和梁端設有剛性墊塊時砌體的局部受壓承載力驗算公式見砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范 條。(五) 墻體抗震承載力驗算G 口 Gi «Gz ik圖21 統(tǒng)計重力荷載代表值Gi，畫簡圖，如圖所示。重力荷載代表值 Gi包括樓面自重標準值、上下各半層墻體自重標準值和樓面可變荷載組合值之和，組合系數(shù)見建筑抗震設計規(guī)范GB5oo1

10、1-2oo1 表 。2 用底部剪力法計算總水平地震作用標準值FEK1Geq1 相應與結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)GB5oo11-2oo1 表 。多層砌體房屋1max見建筑抗震設計規(guī)范分層數(shù)Gi(kN)Hi(m )GiHiGiHiF GM fnViFiinGjHjj 1廠in廠EkGjHjj 1ni6橫向地震作用驗算(1) 選擇不利的幾道墻，一般選剛度最大和剛度最小的兩道墻，同時考慮根據(jù)樓蓋剛度選擇，如為剛 性樓蓋則選擇豎向應力較小的墻體，如為中等剛性樓蓋或柔性樓蓋應選擇墻體從屬面積較大的部位。(2) 把層間剪力分配給每一道墻剛性樓蓋時各道橫墻的地震剪力按隔墻的側(cè)移剛度進行分配，即Geq

11、等效重力荷載代表值，Geq0.85Gj (多)GeqGi(單)GiHi4.求各層水平地震作用標準值Fj Fek (1GjHjj in)n頂部附加地震作用系數(shù)，多層砌體房屋5.樓層水平層間剪力標準值VjnFjj inG j剪力系數(shù)，見建筑抗震設計規(guī)范條。j iPiF1Vn=陥二十.十FnV2V1Vm當各墻材料、高度相同時，可按各墻橫截面積比分配，即Vm 柔性樓蓋時，按道墻從屬面積上的重力荷載代表值分配，即VimGimsViGimm 1Fim 第m道墻從屬面積上的重力荷載代表值sGim第i層總的重力荷載代表值m 1若重力荷載代表值沿樓蓋均勻分布：則VimFm百Fm第m道墻的從屬面積Fi第i層樓蓋面

12、積 中等剛性樓蓋按上述兩種方案的均值分配。即VmGimsGimm 1kimkimVi(3) 同一道墻各墻段間地震剪力的分配一一按各墻段側(cè)移剛度比進行分配，即VimrKrKimVim墻段側(cè)移剛度一一與墻段高寬比h/b有關(guān)。 h/b 1以剪切變形為主ks(h/b )E砌體彈性模量t墻厚 1 h/b 4同時考慮剪切變形和彎曲變形Et(T) h/b 4 以彎曲變形為主，剪切變形很小，墻段抗側(cè)剛度很小，不參與地震力分配。 (4 )抗剪驗算抗震承載力驗算公式:EhVimrfVE AmrREfvEN fVEh 水平地震作用的分項系數(shù)GB50011-2001 525 條GB50011-2001 5.2.5 條

13、fvE 砌體的抗震抗剪強度設計值N 砌體強度的正應力影響系數(shù)，見建筑抗震設計規(guī)范RE 砌體震載力抗震調(diào)整系數(shù)，見建筑抗震設計規(guī)范把各墻段的計算列入下表分項 層數(shù)A2 (mm )0(N / mm2)0石NfVE(N / mm2)V(N )EhV(N )fVE ARE(N )127 縱向墻體水平地震作用驗算(1) 選外縱墻窗間墻單元(2) 分配縱向地震剪力V.-KyiK.當各墻材料、高度相同時，可按各墻橫截面積比分配，即VmV.AimA.(3 )抗剪驗算抗震承載力驗算公式:EhVimrf VE AimrRE(六) 梁、柱、板等構(gòu)件設計1 梁的設計L1、L2 ?(可對多根梁列表根據(jù)不同的受力情況，跨

14、度、截面尺寸、材料標號不同對梁編號 計算)畫出每根梁的計算簡圖，求出最大彎矩和最大剪力分別按受彎構(gòu)件進行正截面和斜截面承載力計 算，并畫出截面配筋圖。2.構(gòu)造柱和圈梁的設計先對構(gòu)造柱和圈梁進行編號，然后按編號不同給出各圈梁和構(gòu)造柱的截面配筋圖。配筋參見建筑抗震設計規(guī)范 GB50011-2001第7.3節(jié)。3. 現(xiàn)澆板設計，按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進行配筋計算并畫出配筋圖(單向板如是連續(xù)的情況，按連續(xù) 計算，如不連續(xù)則單獨計算)。4門窗過梁設計，包括鋼筋混凝土過梁的正截面和斜截面承載力計算和過梁下砌體的局壓驗算。5.雨篷構(gòu)件計算(1)挑梁或懸挑雨篷板配筋設計，按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件設計。(2)雨篷過梁

15、的抗傾覆驗算：Mov M r(3 )雨篷過梁的彎剪扭計算，進行抗彎縱筋，抗扭縱筋，抗扭箍筋，抗剪箍筋計算。樓梯設計1. 建筑設計：給出樓梯尺寸，畫建筑平面、剖面草圖。2. 板式樓梯(現(xiàn)澆)：(一般適用跨度w 3m)(1)踏步板設計a. 取1m寬為計算單元，統(tǒng)計(恒載 g+活載q)為一均布荷載。b. 畫出計算簡圖，跨度I取兩端平臺梁軸線距離，兩端支座為鉸支。1 2c. 求跨中彎矩嘰x 8(g q)l按受彎構(gòu)件配筋，如圖4所示高度取h。(2)平臺板設計畫簡圖，按簡支板設計。(3)平臺梁設計：按鋼筋簡支梁設計(注：踏步板荷載傳給平臺梁，兩邊上下踏步板荷載可能相同,也可能不同)3 現(xiàn)澆梁式樓梯(1)踏步板設計：以一個踏步為計算單元。1 2MmaX存gq"。當一邊在墻內(nèi)時,Mmax扣 q)i2配筋按倒L形截面，bf取值見混凝土圖4圖5截面高度如圖5所示取h C 2 cos(2)梯段斜梁計算：如圖 6所示1 2 1最大彎矩 Mmax -(g q)l ，剪力 Q - (g q)l cos 8 2結(jié)構(gòu)設計規(guī)范(GB50010-2002 )。(3 )平臺板設計：同板式。(4 )平臺梁計算：同板式。三、設計說明書內(nèi)容要求與注意事項1 設計說明書內(nèi)容(樓面梁、過梁、圈梁以及構(gòu)造柱的布置；墻體高厚比驗算；荷載統(tǒng)計;墻體的抗震承載力計算；樓 墻體在豎向荷