2013課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書模板

1、河北工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院建筑工程專業(yè)砌體結(jié)構(gòu)課 程 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 書2013年 12 月一、設(shè)計(jì)課題說明本課程設(shè)計(jì)是為了讓學(xué)生掌握砌體結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)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(jì)、高厚比驗(yàn)算、墻體在豎向荷載作用下的驗(yàn)算、墻體在地震荷載作用下的驗(yàn)算以及梁、柱、板等構(gòu)件設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)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(jìn)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(shè)計(jì)，滿足概念設(shè)計(jì)要求的各個(gè)指標(biāo)。圈梁和構(gòu)造柱布置見規(guī)范構(gòu)造要求。（見建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2001第7.3節(jié)和砌體

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002第10.1節(jié)）。梁的截面高度可取，為梁的計(jì)算跨度，梁的高寬比一般為23。 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(duì)梁、圈梁、過梁、構(gòu)造柱等進(jìn)行編號(hào)。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(jì)荷載1 統(tǒng)計(jì)屋面、樓面荷載（1） 屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)值及設(shè)計(jì)值恒荷：地面做法、樓板及抹灰活荷：不同用途

3、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(jì)算出各種厚度墻體單位面積自重（包括抹灰）單位：kN/m2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(jì)算每層墻體自重（1） 外縱墻，選一個(gè)開間最不利墻段為計(jì)算單元，一般為窗間墻單元，計(jì)算每一層自重。（2） 內(nèi)橫墻，一般選一米寬為計(jì)算單元，有洞口時(shí)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)。 梁、墻、柱及基礎(chǔ)計(jì)算時(shí)，樓面活荷折減系數(shù)見建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-20

4、01第4.1節(jié)。（三）墻體高厚比驗(yàn)算1墻體高厚比驗(yàn)算公式：墻計(jì)算高度。見砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003-2001 條。墻厚。允許高厚比，見砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003-2001 表。自承重墻允許高厚比修正系數(shù)。對(duì)于墻厚時(shí)考慮 ，；，；，線性內(nèi)插。有門窗洞口對(duì)墻允許高厚比修正系數(shù)。在寬度范圍內(nèi)門窗洞口總寬度。相鄰窗間墻或壁柱之間的距離。當(dāng)洞口高度等于或小于墻高的1/5時(shí)，取等于1.0。2帶構(gòu)造柱墻高厚比驗(yàn)算：（1）整片墻高厚比驗(yàn)算：當(dāng)構(gòu)造柱截面寬度不小于墻厚時(shí)，取墻厚。確定時(shí)，取相鄰橫墻間間距。帶構(gòu)造柱墻允許高厚比修正系數(shù)。見砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003-2001 公式。（2）構(gòu)造柱間墻高厚

5、比驗(yàn)算： 墻厚。確定時(shí)，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(yīng)對(duì)外縱墻、內(nèi)橫墻和隔墻進(jìn)行驗(yàn)算，多層房屋不必每層驗(yàn)算，只選最不利墻段（計(jì)算高度較大，砂漿標(biāo)號(hào)較低，墻體厚度較小的即可）。（四）墻體承載力驗(yàn)算1 外縱墻承載力驗(yàn)算（1） 選擇計(jì)算單元和控制截面一般應(yīng)選軸力較大部位，砂漿標(biāo)號(hào)和塊體標(biāo)號(hào)較低墻段，控制截面則在每層墻體上部截面（樓板大梁下皮稍下截面）-，墻體下部截面（下層樓板大梁下皮稍上截面）-。如圖所示。（2） 畫出計(jì)算簡(jiǎn)圖。（3） 計(jì)算控制截面上內(nèi)力分別計(jì)算出-截面上的軸力和彎矩的設(shè)計(jì)值和，計(jì)算出-截面上的軸力設(shè)計(jì)值。注：計(jì)算非頂層時(shí)，應(yīng)加上上部各層傳下荷載。（4） 承載力

6、驗(yàn)算-截面按偏壓計(jì)算荷載上層墻體傳來荷載，作用于墻體中心線N0Nl圖1本層樓蓋梁或板傳來的荷載作用位置：距墻邊距離為 梁高砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的偏心距 墻厚梁、板作用在墻上的彎矩 要求截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距離。 不同砌體材料的高厚比修正系數(shù)，見砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003-2001 表。由高厚比和相對(duì)偏心距查表（砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003-2001 P101D.0.1-3）求或按下式計(jì)算求。 （*）砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值調(diào)整系數(shù)，見砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003-2001 條。II-II軸心受壓驗(yàn)算 （墻體自重）（注：底層墻體II-II截面取基礎(chǔ)頂面處的截面）其中，仍按（*）式驗(yàn)

7、算。2 橫墻承載力驗(yàn)算（1）選擇不利墻段：荷載較大，橫墻截面面積和砂漿強(qiáng)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(jiǎn)圖：一般當(dāng)橫墻兩側(cè)開間傳力相同時(shí)，只選墻體下部截面，按軸壓構(gòu)件計(jì)算。當(dāng)兩側(cè)開間傳力不同時(shí)，參考外縱墻選-截面和-截面。（3）承載力驗(yàn)算仍按（*）式驗(yàn)算。3 梁端支承處砌體局壓驗(yàn)算（1）當(dāng)不設(shè)墊塊時(shí)：局部受壓面積內(nèi)上部軸向力設(shè)計(jì)值。，上部平均壓應(yīng)力設(shè)計(jì)值。上部荷載折減系數(shù)，。梁端荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的支承壓力。梁端底面壓應(yīng)力圖形完整系數(shù)，一般取0.7，過梁、墻梁取1.0。梁的有效支承長(zhǎng)度，。梁截面面積。砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)。影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計(jì)

8、算面積，見砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003-2001 條。（2）當(dāng)梁端局部受壓承載力不滿足時(shí)，在梁端下設(shè)置預(yù)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(shè)有剛性墊塊時(shí)砌體的局部受壓承載力驗(yàn)算公式見圖2砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003-2001 條。（五）墻體抗震承載力驗(yàn)算1統(tǒng)計(jì)重力荷載代表值，畫簡(jiǎn)圖，如圖2所示。重力荷載代表值包括樓面自重標(biāo)準(zhǔn)值、上下各半層墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值和樓面可變荷載組合值之和，組合系數(shù)見建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2001 表。2用底部剪力法計(jì)算總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 相應(yīng)與結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)多層砌體房屋見建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-20

9、01 表-1。等效重力荷載代表值， 4 求各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值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(biāo)準(zhǔn)值 剪力系數(shù)，見建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2001 條。圖3 分項(xiàng)層數(shù)（）（）ni6橫向地震作用驗(yàn)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(shí)考慮根據(jù)樓蓋剛度選擇，如為剛性樓蓋則選擇豎向應(yīng)力較小的墻體，如為中等剛性樓蓋或柔性樓蓋應(yīng)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(shí)各道橫墻的地震剪力按隔墻的側(cè)移剛度進(jìn)行分配，即 當(dāng)各墻材料、高度相同時(shí)，可按各墻橫截面積比分配,即 柔性樓蓋時(shí)，按道墻從屬面積上的重力荷載代表值分配，即 第

10、m道墻從屬面積上的重力荷載代表值 第i層總的重力荷載代表值若重力荷載代表值沿樓蓋均勻分布：則 第m道墻的從屬面積 第 i層樓蓋面積中等剛性樓蓋按上述兩種方案的均值分配。即 （3）同一道墻各墻段間地震剪力的分配按各墻段側(cè)移剛度比進(jìn)行分配，即墻段側(cè)移剛度與墻段高寬比h/b有關(guān)。以剪切變形為主 E砌體彈性模量 t墻厚 同時(shí)考慮剪切變形和彎曲變形 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(yàn)算抗震承載力驗(yàn)算公式： 水平地震作用的分項(xiàng)系數(shù)砌體的抗震抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值砌體強(qiáng)度的正應(yīng)力影響系數(shù)，見建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2001 條砌體震載力抗震調(diào)整系數(shù)，見建筑抗震設(shè)計(jì)

11、規(guī)范GB50011-2001 條把各墻段的計(jì)算列入下表分項(xiàng)層數(shù)（）（）（）（）（）（）127縱向墻體水平地震作用驗(yàn)算（1）選外縱墻窗間墻單元（2）分配縱向地震剪力 當(dāng)各墻材料、高度相同時(shí)，可按各墻橫截面積比分配,即 （3）抗剪驗(yàn)算抗震承載力驗(yàn)算公式： （六）梁、柱、板等構(gòu)件設(shè)計(jì)1梁的設(shè)計(jì)根據(jù)不同的受力情況，跨度、截面尺寸、材料標(biāo)號(hào)不同對(duì)梁編號(hào)L1、L2（可對(duì)多根梁列表計(jì)算）畫出每根梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖，求出最大彎矩和最大剪力分別按受彎構(gòu)件進(jìn)行正截面和斜截面承載力計(jì)算，并畫出截面配筋圖。2 構(gòu)造柱和圈梁的設(shè)計(jì)先對(duì)構(gòu)造柱和圈梁進(jìn)行編號(hào)，然后按編號(hào)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(shè)計(jì)規(guī)范

12、GB50011-2001第7.3節(jié)。3 現(xiàn)澆板設(shè)計(jì)，按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行配筋計(jì)算并畫出配筋圖（單向板如是連續(xù)的情況，按連續(xù)計(jì)算，如不連續(xù)則單獨(dú)計(jì)算）。4 門窗過梁設(shè)計(jì)，包括鋼筋混凝土過梁的正截面和斜截面承載力計(jì)算和過梁下砌體的局壓驗(yàn)算。5 雨篷構(gòu)件計(jì)算（1）挑梁或懸挑雨篷板配筋設(shè)計(jì)，按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)。（2）雨篷過梁的抗傾覆驗(yàn)算：（3）雨篷過梁的彎剪扭計(jì)算，進(jìn)行抗彎縱筋，抗扭縱筋，抗扭箍筋，抗剪箍筋計(jì)算。一 樓梯設(shè)計(jì)1 建筑設(shè)計(jì)：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3m)（1）踏步板設(shè)計(jì)a 取1m寬為計(jì)算單元，統(tǒng)計(jì)（恒載g+活載q）為一均布荷載。b

13、 畫出計(jì)算簡(jiǎn)圖，跨度取兩端平臺(tái)梁軸線距離，兩端支座為鉸支。c 求跨中彎矩按受彎構(gòu)件配筋，如圖4所示高度取。（2）平臺(tái)板設(shè)計(jì)畫簡(jiǎn)圖，按簡(jiǎn)支板設(shè)計(jì)。（3）平臺(tái)梁設(shè)計(jì)：按鋼筋簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì)（注：踏步板荷載傳給平臺(tái)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(shè)計(jì)：以一個(gè)踏步為計(jì)算單元。當(dāng)一邊在墻內(nèi)時(shí)，截面高度如圖5所示?。?）梯段斜梁計(jì)算：如圖6所示最大彎矩 ，剪力 配筋按倒形截面，取值見混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）。（3）平臺(tái)板設(shè)計(jì)：同板式。圖6（4）平臺(tái)梁計(jì)算：同板式。 圖5圖4 三、設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容要求與注意事項(xiàng)1設(shè)計(jì)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(yàn)算；荷載統(tǒng)計(jì)；墻體在豎向荷載作用下的承載力計(jì)算（包括局部受壓承載力計(jì)算）；墻體的抗震承