混凝土砌体结构课程设计—四层教学楼
某中学教学楼四层钢筋混凝土框架结构设计
某中学教学楼四层钢筋混凝土框架结构设计目录引言 1建筑设计说明 22．1 工程概括 22．2 工程设计依据 22．3 建筑设计的目的和要求 22．4 建筑平面设计 3建筑剖面设计 8建筑体型和立面的设计 8构造设计 9结构设计说明113．1 工程概况113．2 设计主要依据和资料113．3 结构设计方案及布置133．4 变形缝的设置133．5 构件初估133．6 基本假定与计算简图143．7 荷载计算143．8 侧移计算及控制143．9 内力计算及组合153．10 基础设计153．11 施工材料153．12 施工要求及其他设计说明164 设计计算书 164．1 设计原始资料164．2 结构布置及计算简图174．3 荷载计算194．4 地震作用计算304．5 竖向荷载作用下框架内力计算41 4．6 风荷载计算564．7 内力组合584．8 截面设计614．9 楼板设计694．10楼梯设计744．11 基础设计814．12 纵向连续梁设计945 电算部分 99结论 154致谢 155参考文献 1563 结构设计说明31 工程概况某中学教学楼设计要求建筑面积约2000--4000m23-4层经多方论证初步确定设为四层结构为钢筋混凝土框架结构32 设计主要依据和资料com 设计依据a 国家及江苏省现行的有关结构设计规范规程及规定b 本工程各项批文及甲方单位要求c 本工程的活载取值严格按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001执行com 设计资料1 房屋建筑学武汉工业大学出版社2 混凝土结构上下武汉理工大学出版社3 基础工程同济大学出版社4 建筑结构设计东南大学出版社5 结构力学人民教育出版社6 地基与基础武汉工业大学出版社7 工程结构抗震中国建筑工业出版社8 简明建筑结构设计手册中国建筑工业出版社9 土木工程专业毕业设计指导科学出版社10 实用钢筋混凝土构造手册中国建筑工业出版社11 房屋建筑制图统一标准BG50001-2001 中国建筑工业出版社12 建筑结构制图标准BG50105-2001 中国建筑工业出版社13 建筑设计防火规范GBJ1687 中国建筑工业出版社14 民用建筑设计规范GBJI0I8-7 中国建筑工业出版社15 综合医院建筑设计规范JGJ49-88 中国建筑工业出版社16 建筑楼梯模数协调标准GBJI0I-87 中国建筑工业出版社17 建筑结构荷载规范GB5009-2001 中国建筑工业出版社18 建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001 中国建筑工业出版社19 混凝土结构设计规范GB500102002 中国建筑工业出版社20 地基与基础设计规范GB5007-2002 中国建筑工业出版社21 建筑抗震设计规范GB500112001 中国建筑工业出版社22 砌体结构中国建筑工业出版社23 简明砌体结构设计施工资料集成中国电力出版社24 土木工程专业毕业设计指南中国水利水电出版社25 土建工程图与AutoCAD 科学出版社26 简明砌体结构设计手册机械工业出版社27 砌体结构设计手册中国建筑工业出版社28 砌体结构设计规范GB500102002 中国建筑工业出版社本工程采用框架结构体系抗震等级为四级本工程耐火等级为二级其建筑构件的耐火极限及燃烧性能均按民用建筑设计规范GBJI0I8-7执行全部图纸尺寸除标高以米为单位外均以毫米为单位本工程结构图中所注标高均为结构标高33 结构设计方案及布置钢筋混凝土框架结构是由梁柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系墙体只给围护和隔断作用框架结构具有建筑平面布置灵活室内空间大等优点广泛应用于电子轻工食品化工等多层厂房和住宅办公商业旅馆等民用建筑因此这次设计的成集中学教学楼采用钢筋混凝土框架结构按结构布置不同框架结构可以分为横向承重纵向承重和纵横向承重三种布置方案本次设计的教学楼采用横向承重方案竖向荷载主要由横向框架承担楼板为预制板时应沿横向布置楼板为现浇板时一般需设置次梁将荷载传至横向框架横向框架还要承受横向的水平风载和地震荷载在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接这些联系梁与柱实际上形成了纵向框架承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载34变形缝的设置在结构总体布置中为了降低地基沉降温度变化和体型复杂对结构的不利影响可以设置沉降缝伸缩缝和防震缝将结构分成若干独立的单元当房屋既需要设沉降缝又需要设伸缩缝沉降缝可以兼做伸缩缝两缝合并设置对有抗震设防要求的的房屋其沉降缝和伸缩缝均应该符合防震缝的要求并进可能做到三缝合一35 构件初估com 柱截面尺寸的确定柱截面高度可以取H为层高柱截面宽度可以取为选定柱截面尺寸为500 mm×500mmcom 梁尺寸确定框架梁截面高度取梁跨度的l8l12该工程框架为纵横向承重根据梁跨度可初步确定框架梁300mm×600mmcom 楼板厚度楼板为现浇双向板根据经验板厚取130mm36 基本假定与计算简图com 基本假定第一平面结构假定该工程平面为正交布置可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担垂直于该方向的抗侧力结构不受力第二由于结构体型规整布置对称均匀结构在水平荷载作用下不计扭转影响com 计算简图在横向水平力作用下连梁梁对墙产生约束弯矩因此将结构简化为刚结计算体系计算简图如后面所述37荷载计算作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活载恒载包括结构自重结构表面的粉灰重土压力预加应力等活荷载包括楼面和屋面活荷载风荷载雪荷载安装荷载等高层建筑水平力是起控制作用的荷载包括地震作用和风力地震作用计算方法按《建筑结构抗震设计规范》进行对高度不超过40m以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构可采用底部剪力法竖向荷载主要是结构自重恒载和使用荷载活载结构自重可由构件截面尺寸直接计算建筑材料单位体积重量按荷载规范取值使用荷载活荷载按荷载规范取值楼面活荷载折减系数按荷载规范取用38 侧移计算及控制框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的在层数不多的框架中柱轴向变形引起的侧移很小可以忽略不计在近似计算中一般只需计算由杆件弯曲引起的变形当一般装修标准时框架结构在地震作用下层间位移和层高之比顶点位移与总高之比分别为16501700框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层的层间侧移值与该层的层高之比不宜超过1550的限值39 内力计算及组合com 竖向荷载下的内力计算竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置将竖向荷载传递给每榀框架框架结构在竖向荷载下的内力计算采用分层法计算各敞口单元的内力然后在将各敞口单元的内力进行叠加连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅按两端固定进行计算com 水平荷载下的计算利用D值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力然后将作用在每一层上的水平力按照该榀框架各柱的刚度比进行分配算出各柱的剪力再求出柱端的弯矩利用节点平衡求出梁端弯矩com 内力组合第一荷载组合荷载组合简化如下1恒荷载活荷载2恒荷载风荷载3恒荷载活荷载风荷载4恒荷载地震荷载活荷载第二控制截面及不利内力框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层底层混凝土强度截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层框架梁控制截面及不利内力为支座截面－MV跨中截面M框架柱控制截面为每层上下截面每截面组合M及相应的NVN及相应MVNmin 及相应MV310 基础设计在荷载作用下建筑物的地基基础和上部结构3部分彼此联系相互制约设计时应根据地质资料综合考虑地基基础上部结构的相互作用与施工条件通过经济条件比较选取安全可靠经济合理技术先进和施工简便的地基基础方案根据上部结构工程地质施工等因素优先选用整体性较好的独立基础311 施工材料第一本工程中所采用的钢筋箍筋为Ⅰ级钢fy 210Nm㎡主筋为Ⅱ级钢fy 300Nm㎡第二柱梁钢筋混凝土保护层为35mm板为15mm第三钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行第四本工程所有混凝土强度等级均为C30第五墙体外墙及疏散楼梯间采用240厚蒸压灰砂砖第六当门窗洞宽≤1000mm时应采用钢筋砖过梁两端伸入支座370并弯直钩门窗洞宽≥1000mm时设置钢筋混凝土过梁312 施工要求及其他设计说明第一本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载均布当外荷载达到30Knm 时应采取可靠措施予以保护第二本工程女儿墙压顶圈梁为240mm×120mm内配4φ8φ6250构造柱为240mm×240mm内配4φ10φ6250间隔不大于2000mm第三施工缝接缝应认真处理在混凝土浇筑前必须清除杂物洗净湿润在刷2度纯水泥浆后用高一级的水泥沙浆接头再浇筑混凝土第四未详尽说明处按相关规范执行4 设计计算书41 设计原始资料1冬季主导风向东北平均风速26 ms夏季主导风向东南平均风速26 ms最大风速237 ms2 常年地下水位低于-13m水质对混凝土没有侵蚀作用3 最大积雪厚度032m基本雪压SO 04KNM2基本风压WO 04 KNM2土壤最大冻结深度009m4 抗震设防烈度6度设计地震分组第三组5 地质条件序号岩石名称厚度Fak MPa 1 耕土11 --- 2 黏土28 250 3 黏土94 11042 结构布置及计算简图根据该房屋的使用功能及建筑设计的需求进行了建筑平面立面及剖面设计其各层建筑平面剖面示意图如建筑设计图主体结构4层层高均为39m 填充墙面采用240 mm厚的灰砂砖砌筑门为木门窗为铝合金窗门窗洞口尺寸见门窗表楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构楼板厚度取130mm梁载面高度按梁跨度的11218估算由此估算的梁载面尺寸见表1表中还给出柱板的砱强度等级C30fc 143Nmm2ft 143Nmm2表1 梁截面尺寸层次砼强度横梁bh 纵梁 bh AB跨BC跨CD跨1-4 C30 300600 250500 300600 250500柱载面尺寸可根据式N βFgEn Ac≥N[UN]fc估算表2查得该框架结构在30m以下抚震得级为三级其轴压比值[UN] 09表2 抗震等级分类结构类型烈度 6 7 8 9 框架结构高度m ≤30 ＞30 ≤30 ＞30 ≤30 ＞30 ≤25 框架四三三二二一一剧场体育等三二一一表3 轴压比限值结构类型抗震等级一二三框架结构07 08 09柱截面尺寸柱截面高度可取h 115-120HH为层高柱截面高度可取b 1-23h 并按下述方法进行初步估算a 框架柱承受竖向荷载为主时可先按负荷面积估算出柱轴力再按轴心受压柱验算考虑到弯矩影响适当将柱轴力乘以12-14的放大系数b 对于有抗震设防要求的框架结构为保证柱有足够的延性需要限制柱的轴压比柱截面面积应满足下列要求c 框架柱截面高度不宜小于400mm宽度不宜小于350mm为避免发生剪切破坏柱净高与截面长边之比不宜大于4根据上述规定并综合考虑其他因素设计柱截面尺寸取值统一取500500mm 基础采用柱下条形基础基础距离室外地平05室内外高差为045框架结构计算简图如图所示取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线梁轴线取至板底2-4层柱高度即为层高39m底层柱高度从基础顶面取至一层板底即h1 3904505 485m框架计算简图见图1图1 框架计算简图43 荷载计算com 恒载标准值计算屋面刚性防水屋面有保温层苏J01-2005 12740厚C20细石砼内配直径4间距150双向钢筋 08 kNm2 20厚13水泥砂浆找平 002x20 04kNm270厚水泥防水珍珠岩块或沥青珍珠岩保温层007x10 07 kNm2 20厚13水泥砂浆找平层 002x20 04 kNm2 100 厚结构层 01x25 25 kNm212厚板底抹灰 0012x20 25 kNm2合计 482kNm2楼面水磨石地面 10mm面层20mm水泥砂浆打底素水泥打底065kNm2130厚钢筋砼板25×013 325 kNm212厚水泥沙浆0012×20 25 kNm2合计414 kNm2梁自重边跨梁 bXh 300×600mm梁自重25×03× 06-013 375kNm抹灰层12厚水泥砂浆＜0012× 06-013 ×20012×03＞×20＝0312kNm合计 4062kNm2中间跨梁 bXh 250×500mm梁自重 25×025× 05-013 300kNm抹灰层12厚水泥砂浆＜0012× 05-013 ×20012×025＞×20＝026kNm合计 326kNm2柱自重bXh 500×500mm柱自重 25×050×050 625kNm抹灰层12厚水泥砂浆 0012×050×4×20＝048kNm合计 673kNm外纵墙自重标准层纵墙240灰砂砖楼面教室 20走道 25第二雪荷载 04屋面活荷载与雪荷载不同时考虑两者中取大值com 竖向荷载下框架受荷总图本次设计的教学楼纵向柱距为450m横梁跨度为690m单区格板为450m×690mL1L2 15 2所以按双向板传递荷载板上荷载分配如图２所示图2 板面荷载分配图图3 计算单元的选取第一A-B轴间框架屋面板荷载板传至梁上的三角形和梯形荷载等效为均布荷载恒载活载楼面板荷载恒载活载梁自重A-B轴间框架梁均布荷载屋面梁恒载梁自重板传荷载活载板传荷载楼面梁恒载梁自重板传荷载活载板传荷载第二B-C轴间框架梁均布荷载屋面板传荷载恒载活载楼面板荷载恒载活载梁自重B-C轴间框架梁均布荷载屋面梁恒载梁自重板传荷载活载板传荷载楼面梁恒载梁自重板传荷载墙自重活载板传荷载第三C-D轴间框架梁均布板荷载同A-B轴第四A柱纵向集中荷载计算顶层柱女儿墙自重做法墙高 900mm100mm砼压顶顶层柱恒载梁自重板传荷载板传荷载标准层柱标准层柱恒载墙自重梁自重板传荷载第五B柱纵向集中荷载计算顶层柱顶层柱恒载梁自重板传荷载标准层柱标准层柱恒载内纵墙自重梁自重板传荷载基础顶面恒载底层内总墙基础梁自重结构在进行梁柱的布置时柱轴线与梁的轴线不重合因此柱的竖向荷载对柱存在偏心框架的竖向荷载及偏心距如图4所示图4 框架竖向荷载图com 重力荷载代表值计算结构的重力荷载代表值应取结构和构件自重标准值加上各可变荷载组合值即其中可变荷载为雪荷载屋面活载楼面活载教室走道屋面处的重力荷载代表值的计算女儿墙的计算屋面板结构层及构造层自重的标准层顶层的墙重其余层楼面处重力荷载代表值计算底层楼面处重力荷载代表值计算屋顶雪荷载标准值楼面活荷载标准值总重力荷载标准值44 地震作用计算com 横向框架侧移刚度计算横梁线刚度ib计算过程见下表4柱线刚度ic计算见表5表4 横梁线刚度ib计算表层次类别EcNmm2 b×hmm2Iomm4 Lmm EcIoLNmm 15EcIoL 2EcIoL 1-4 AB跨30×104 300×600 54×109 6300 2．57×1010 385×1010 5．14×1010 BC跨30×104 250×500 2．6×109 2100 3．71×1010 5．57×1010 7．43×1010表5 柱线刚度ic计算表层次hcmm Ec Nmm2 b×hmm2 Icmm4 EcIchc Nmm 14850 30×104 500×500 3．22×1010 2-4 3900 30×104 500×500 4．00×1010取BC跨梁的相对线刚度为10则其他为AB 跨 BC跨 1层柱 2-4层柱相对刚度I 069 10 043 054框架梁柱的相对线刚度如图4作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据图5 计算简图柱的侧移刚度按式D αc计算式由系数αc为柱侧移刚度修正系数由相关的表可查根据梁柱线刚度比的不同例如中框架柱分中柱和边柱边柱梁分中柱和边柱等现以第2层B-3柱的侧移刚度计算为例其余见表6表6 框架柱侧移刚度A D轴中框架边柱层次线刚度一般层一般层根数底层底层 1 3．22×1010 1．58 0581 9544 62-4 4．00×1010 1 27 0388 12245 6A-15D-15轴边框架边柱层次αc Di 根数 1 3．22×1010 1 19 053 87064 2-4 4．00×1010 0．95 032 10099 4B C轴中框架中柱层次αc Di 根数 1 3．22×1010 4．36 076412550 6 2-4 4．00×1010 3．14 0611 19278 6B C轴边框架中柱层次αc Di 根数 1 3．22×1010 3．27 071511745 4 2-4 4．00×1010 2．62 0567 17893 4把上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加即得框架各层间侧移刚度∑Di 见下表横向框架层间侧移刚度Nmm层次 1 2 3 4 5∑Di 214368 305882 305882 305882 305882com振周期计算横向地震自振周期利用顶点假想侧移计算计算过程见表7 表7 结构顶点的假想侧移计算层次GikN VikN ∑Di Nmm Δμi mm μimm 4 41394139 305882 13．5 177．8 3 4884 9023 305882 29 5 164．3 2 4884 13907 305882 45．5 134．8 1 523319140 214368 89．3 89．3按式T1 17计算基本周期T1其中μT的量纲为m取 07则T1 17×07× 0502Scom 横向水平地震力计算本工程中结构不超过40m质量和刚度沿度分布比较均匀变形以剪切型为主故可用底部剪力法计算水平地震作用结构总水平地震作用标准值按式FEK α1Gep计算即Gep 085∑G1085×1914016269kN由于该工程所在地抗震设防烈度为6度场地类别为Ⅱ类设计地震分组为第三组则则式中 r---衰减指数在的区间取09 ---阻尼调整系数除有专门规定外建筑结构的阻尼比应取005相应的因14Tg 14×045 063 T1 0502S则取为0FI 1-δn Fi Vi 4 39 1655 4139 68500 0345 2020720207 3 39 1265 4884 617826 0311 18215 38422 239 875 4884 42735 0215 12593 51015 1 485 485 523325380 0128 7497 58512各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如图56图6 水平地震作用分布图7 层间剪力分布com 水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移μi分别按式和μΔμ k计算计算过程见表9表中还计算了各层的层间弹性位移角Δμihi表9 横向水平地震作用下的位移验算层次Vi Di △μi μi hi θe 4 20207 305882 066 632 3900 15909 3 38422 305882 126 566 3900 13095 251015 305882 167 440 3900 12335 1 58512 214368 273 273 4850 11777 由表9可见最大层间弹性位移角发生在第1层其值为15909＜1550满足式Δμe≤[θe]h的要求其中[Δμh] 1550由表查得com 水平地震作用下框架内力计算水平地震作用下的内力采用改进的反弯点法框架柱端剪刀及等矩分别按式Vij 计算其中Dij取自表∑Dij取自表5层间剪刀取自表7各柱反弯点高度比y 按式y yny1y2y3确度各修正值见表10各层柱剪力计算见表9表10 柱剪力计算层次 A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱第四层同A轴同B轴第三层同A轴同B轴层次 A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱第二层同A轴同B轴第一层同A轴同B轴表11 各柱的反弯点高度层次A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱第五层同A轴同B轴第四层同A轴同B轴第三层同A轴同B轴第二层同A轴同B轴层次A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱第一层同A轴同B轴梁端弯矩剪力及柱轴力发别按下式计算Vb Mb1 Mb2 lNi表12 横向水平地震作用下A轴框架柱层号 4 8．09 0．364 20．07 11．48 315．38 0．45 32．99 26．99 2 20．41 0．464 42．67 36．931 26．1 0．587 52．28 74．31表13 横向水平地震作用下B轴框架柱层号 4 13．26 0．45 28．44 23．27 325．36 0．50 49．45 49．45 2 30．67 0．50 59．81 59．811 34．26 0．55 74．77 91．39结果如图8图9图10图8 地震作用下的框架弯矩图图9 地震作用下的框架剪力图图10 地震作用下的框架轴力图45 竖向荷载作用框架内力计算竖向荷载作用下的内力一般可采用近似法有分层法弯矩二次分配法和迭代法当框架为少层少跨时采用弯矩二次分配法较为理想这里竖向荷载作用下的内力计算采用分层法竖向荷载作用下框架的内力分析除活荷载较大的工业与民用建筑可以不考虑活荷载的不利布置这样求得的框架内力梁跨中弯距较考虑活载不利布置法求得的弯局偏低但当活载占总荷载的比例较小时其影响很小若活荷载占总荷载的比例较大时可在截面配筋时将跨中弯距乘以1112的较大系数框架横梁均布恒荷载活荷载可从前面荷载计算中查得具体数值见图10其中框架柱的相对线刚度除底层柱之外其于各层乘以09图11 横向框架荷载作用图由于柱纵向集中荷载的作用对柱产生偏心在恒荷载和活荷载的作用下的偏心矩如图1213所示图12 竖向恒载引起的偏心弯矩图13 竖向活载引起的偏心弯矩com 梁柱端的弯矩计算梁端柱端弯矩采用弯矩分配法计算计算步骤为将原框架分为5个敞口单元除底层柱外的其于各层柱的相对线刚度乘以09 用弯矩分配法计算每一个敞口单元的杆端弯矩底层柱的传递系数为05其余各层柱的传递系数为13将分层法所得到的弯矩图叠加并将节点不平衡弯矩进行再分配梁端固定弯矩计算恒载屋面楼面活载屋面屋面分层法计算见图141516图14 顶层弯矩分配及弯矩图图15 三-二层弯矩分配及弯矩图图16 底层弯矩分配及弯矩图竖向均布恒载作用下的框架弯矩图如图17图17 竖向均布恒载作用下的框架弯矩图竖向均布活荷载作用下的框架内力计算方法同上结果见图18192021图18顶层弯矩分配及弯矩图图19三-二层弯矩分配及弯矩图图20底层弯矩分配及弯矩图图21活荷载作用下的弯矩图对节点不平衡弯矩进行再次分配以恒荷载作用下五层左上节点为例图22 弯矩二次分配图其余各节点弯矩分配见图中数据活荷载作用下中间节点弯矩相差不大不在分配本设计中梁端弯矩的调幅系数取08调幅结果表14表14 梁端弯矩的调幅AB跨BC跨CD跨调幅前调幅后调幅前调幅后恒载梁左梁右梁左梁右梁左梁右梁左梁右四层40．11 72．42 32．09 57．94 28．91 28．91 23．13 38．224同AB跨三层75．02 105．38 60．02 84．30 27．58 27．58 22．06 37．936 二层75．62 106．05 60．50 84．8427．10 27．10 21．68 37．52 一层67．41 103．43 53．93 82．74 29．76 29．76 23．81 39．05 活载四层13．81 23．36 11．05 18．69 10．84 10．84 8．67 8．67 三层19．70 24．15 15．76 19．32 8．25 8．25 6．6 6．6 二层19．09 24．15 15．21 19．32 8．25 8．25 6．6 6．6 一层17．21 24．08 13．77 19．26 8．48 8．48 6．78 6．78com 梁端剪力和轴力计算梁端剪力柱轴力具体计算结果见表151617181920表15 恒载作用下AB梁端剪力计算层号4 23．04 6．3 72．58 6．63 65．95 79．213 31．496 6．3 99．21 5．47 93．74 104．68 2 31．496 6．3 99．21 5．66 93．55 104．87 1 31．496 6．3 99．21 6．11 93．10 104．32表16 恒载作用下BC梁端剪力计算层号4 13．38 2．1 14．05 0 14．05 14．05 3 23．09 2．1 24．24 0 24．24 24．24 2 23．09 2．1 24．24 0 24．24 24．24 1 23．09 2．1 24．24 0 24．24 24．24表17 活载作用下AB梁端剪力计算层号4 7．88 6．3 24．82 2．15 22．67 26．973 7．88 6．3 24．82 1．09 23．73 25．91 2 7．88 6．3 24．82 1．19 23．73 25．91 1 7．88 6．3 24．82 1．32 23．73 26．14表18 活载作用下BC梁端剪力计算层号4 4．2 2．1 4．41 0 4．41 4．41 3 5．25 2．1 5．51 0 5．51 5．51 2 5．25 2．1 5．51 0 5．51 5．51 1 5．25 2．1 5．51 0 5．51 5．51表19 恒载作用下的剪力和轴力层次总剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱4 65．95 79．21 14．05 182．39 208．63 205．88 232．12 3 93．74 104．68 24．24 422．95 449．24 433．17 460．06 2 93．55 104．87 24．24 663．32 628．61 790．76 817．05 1 93．1 105．32 24．24 903．24 935．88 1148．20 1174．49表20 活载作用下的剪力和轴力层次总剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱4 27．67 26．97 4．41 52．87 66．18 3 23．7325．91 5．51 103．80 133．30 2 23．73 25．91 5．51 154．73 200．42 1 23．50 26．14 5．51 205．66 267．7746 风荷载计算本设计地区基本风压为所设计的建筑地处农村风压高度变化系数按B类地区考虑风压体型系数迎风面为08背风面为05由于房屋的高度不大风振系数都取为10B为63m风荷载作用下各层的风荷载标准值及柱剪力如图23所示图23风荷载作用位置各层作用风荷载值安下式计算计算结果见表21表21 各层的风荷载标准值离地高度m 16．05 116 10 13 04 391．8 10．83 12．15 106 10 13 04 39 39 13．54续表21离地高度8．25 10 10 13 04 39 39 12．77 435 10 10 13 04 435 39 13．5147内力组合荷载组合时考虑四种荷载组合形式1恒荷载活荷载2恒荷载活荷载3恒荷载具体组合见表表22 横梁内力组合表层次位置内力荷载类型内力组合恒①活②地震③12①14②135①10②12①05②±13④4 A M -3209 -1105 -5147 -5192 -1705 6923V 6595 2267 11088 1117 8646 9902 M-5794 -1869 -10676 -10788 -7632 -10318 V -7912 -2697 -13281 -13390 -10495 -11751 M -2313 -867 -3990 -3990 -1485 -5107 V 1405 441 2303 2338 -2902 4192 跨中6685 2326 11278 11351 8785 10051 -1575 -635 -2779 -2761 -2271 22713 A M -6002 -1576 -9149 -9412 -3634 -12212V 9374 2373 14571 15028 11447 13899 M-8430 -1932 -13225 -13681 -8128 -14992 V -10468-2591 -16189 -16723 -10538 -1299 M -2206 -660 -3571 -3638 1589 -7675续表22层次位置内力荷载类型内力组合恒①活②地震③12①14②135①10②12①05②±13④V 2424 551 3680 3823 -3256 8655 跨中8412 2102 13037 13458 10927 11783 -933 -289 -1524 -1549 -1100 -11002 A M -6050 -1527 -8991 -9780 -2256 -13351V 9355 2373 14548 15002 10951 14349 M-8484 -1932 -13253 -13713 -6790 -17104 V 10487 2591 16212 16748 12439 15838 M -2168 -660 -6063 -6180 3876 -14218 V -2424 -551 -36802 -3823 -5377 -11855 跨中8465 212613134 13554 11239 11629 -895 -370 -1592-1578 -1296 -12961 A M -5393 -1377 -8558 -8815 -631 14223V 931 2375 14462 14919 10371 14793 M -8274 -1926 -13182 -13635 -4384 -18656 V -10532 -2614 -16298 -16832 -11996 -16418 M -2381 -678-4141 -3892 6367 -12925 V 2424 551 3680 3823 8685 -15163 跨中8604 2163 13353 13778 11454 11792 -1108 -389 -1874 -1885 -1563 -1563表23 框架柱内力组合表层次位置内力荷载类型内力组合恒①活②地震③12①14②135①10②12①05②±13④4 A柱上 M 4011 1381 6747 6796 3033 8251 N 18239 5287 29289 29910 24431 25687 A柱下 M -4285 -1150 -6526 -6713 -4158 -7143 N20863 5287 32437 33452 2758 28836 B柱上 M -4351 -1458 -7262 -7332 -2399 -9793 N 20588 6618 33971 34412 27063 30289 B柱下 M 3227 1034 5200 5255 1348 7398 N 23212 6618 37120 37954 30172 334383 A柱上 M 3219 821 4909 50．51 -036 8541 N 422．95 103．8 652．86 674．78 55128 58836 A 柱下 M -4030 -1132 -6288 -6483 -1957 -8975 N 44924 1038 68441 71027 58283 61991 B柱上 M -4653 -1187 -7233 -7460 139 -12719 N 43377 1333 70714 71889 53928 66172 B柱下 M 3080 940 5012 5098 -2169 10689 N 46006 1333 73870 75438 57083 693272 A柱上 M 3234 878 5027 5148 -1226 9868 N66332 15473 101261 105021 85329 92435 A柱下 M -4666 -1159 -6624 -6844 -977 -10579 N 68961 15473 104415 108570 88484 95590 B柱上 M -4635 -1186 -7222 -7443 1502 -14049 N 79076 20043 122951 126796 93878 119956 B柱下 M 3519 963 5571 5714 -2975 12576 N81705 20043 126106 130345 97033 123111续表23层次位置内力荷载类型内力组合恒①活②地震③12①14②135①10②12①05②±13④1 A柱上 M 2074 562 3276 3362 -3970 9622 N90324 20566 137181 142503 114964 126492 A柱下 M -1156 -318 -1879 -2303 8082 -11238 N 93588 20566 141098 146910 118881 130409 B柱上 M -3852 -921 -5909 -6119 4547 -14893 N 11482 26771 175272 181784 131100 176601 B柱下 M 2073 461 3133 3260 -9628 14134 N117449 26777 17843 185333 134254 179756 注表中M以左侧受拉为正单位为kNmN以受压为正单位为kN4．8截面设计根据横粱控制截面内力设计值利用受弯构件正截面承载力和斜截面承载力计算公式算出所需纵筋及箍筋并进行配筋基本数据混凝土 C25 fc 119Nmm2钢筋HPB235 fy 210Nmm2 HRB335 fy 210Nmm2 考虑抗振要求内力乘以承载力抗振调整系数系数引用见表24表24 承载力抗震调整系数材料结构构件受力状态钢筋混凝土梁受弯075轴压比小于015的柱偏压075 轴压比不小于015的柱偏压080 抗震墙偏压085 各类构件受剪偏拉085com 框架梁的配筋计算仅以一层梁为例说明计算过程正截面受弯承载力计算粱AB一层跨中截面下部实配320 上部按构造要求配筋梁AB和梁BC各截面受弯承载力配筋计算见表25表25 框架梁正截面强度计算截面 A AB跨B左B右BC跨-14223 13778 -18656 -12925 1885 -10667 10334 -13992 -9694 1414 00779 00755 01022 0125 0018300812〈00786〈01080〈0134〈 00347〈656 635 873 745 103 468 378 468 325 263 配筋320 320 320 322 220 实配面积942 942 942 1140 760 056 056 056 098 065 注斜截面受弯承载力计算以支座A 一层为例跨高比满足要求梁端箍筋加密区取双肢箍取minS 100mm加密区的长度 15h500mm 取900mm非加密区箍筋配置 150验算可否按构造要求配箍框架梁斜截面受剪承载力配筋计算见表26表26 框架梁斜截面强度计算截面支座A 支座B左支座B右14793 16418 15163 12574 13955 12889 4847736823368236059646028460280161 0571 0484 0 0392 0289 加密区实配箍筋28100 28100 28100 加密区长度900 900 900 截面支座A 支座B左支座B右实配101 101 101 非加密区实配箍筋28150 28150 28150 0224 0224 0224 01770177 0177com配筋计算该框架的抗震等级为四级1 轴压比验算 B轴柱底层柱轴压比则B轴柱满足要求2 正截面受弯承载力计算柱的同一截面分别承受正反弯矩故采用对称配筋B轴柱一层从柱的内力组合表可见为大偏心选用M大N小的组合最不利组合为查表得则柱计算长度所以因为所以按照构造配筋最小总配筋率根据《建筑抗震设计规范》则每侧实配320另两侧配构造筋316垂直于弯矩作用平面的受压载力按轴心受压计算一层4 斜截面受剪承载力计算B轴柱一层最不利内力组合因为剪跨比因为所以柱箍筋加密区的体积配筋率为取复式箍48加密区箍筋最大间距箍筋最小直径为6mm所以加密区取复式箍48100 柱上端加密区的长度取取700mm柱根取1400mm非加密区取48150三层最不组合内力组合非加密区取48150。
四层砌体结构课程设计
四层砌体结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解四层砌体结构的基本概念，掌握其组成部分及相互关系；2. 掌握四层砌体结构的受力特点，了解其稳定性及抗震性能；3. 了解四层砌体结构的施工工艺及质量控制要点。
技能目标：1. 能够分析四层砌体结构的受力情况，进行简单的结构计算；2. 能够根据设计要求，正确绘制四层砌体结构的施工图纸；3. 能够运用所学知识，解决实际工程中四层砌体结构的相关问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对建筑结构工程的兴趣，激发其探究精神；2. 增强学生的团队合作意识，培养其在工程实践中的沟通能力；3. 提高学生的工程质量意识，培养其严谨、负责的职业素养。
课程性质：本课程为建筑结构专业课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生为初中毕业生，具有一定的物理基础和空间想象力，对建筑结构有一定了解，但缺乏深入的专业知识。
教学要求：结合学生特点，注重理论知识与实际应用相结合，采用案例分析、讨论互动等多种教学方法，提高学生的专业素养和实际操作能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握四层砌体结构的基本知识，具备一定的工程实践能力。
二、教学内容1. 四层砌体结构概述- 砌体结构定义及分类- 四层砌体结构的应用及发展2. 四层砌体结构受力分析- 基本受力原理- 砌体结构受力性能- 稳定性和抗震性能分析3. 四层砌体结构设计- 设计原则与方法- 结构计算及验算- 施工图纸绘制4. 四层砌体结构施工技术- 施工工艺流程- 质量控制要点- 施工安全措施5. 四层砌体结构案例解析- 案例介绍与分析- 结构设计及施工问题探讨- 解决方案与应用教学内容安排与进度：第一周：四层砌体结构概述第二周：四层砌体结构受力分析第三周：四层砌体结构设计第四周：四层砌体结构施工技术第五周：四层砌体结构案例解析本教学内容根据课程目标，结合教材相关章节，注重科学性和系统性，旨在使学生全面掌握四层砌体结构的基本知识，提高其在工程实践中的应用能力。
砌体结构课程设计任务书
砌体结构课程设计任务书一．设计题目：某四层办公楼二．设计资料1. 结构建筑平面图、剖面图见附图1、附图2。
纵向轴线距离均为3.6.m，窗高宽均为1.5m，门宽1.0m，屋面设置高0.9m的女儿墙。
采用装配式钢筋砼梁板结构。
大梁截面尺寸为200mm ×550mm，梁端伸入墙内240mm，大梁间距3.6m。
各层墙厚均为240mm。
2. 墙体做法各层墙体采用双面粉刷。
3. 屋面做法二毡三油绿豆砂40厚水泥砂浆找平层50mm厚泡沫砼100mm厚现浇砼板15mm厚板底抹灰4. 楼面做法20厚水泥砂浆面层100mm厚现浇砼板15mm厚板底抹灰5. 荷载（1）永久荷载标准值：二毡三油绿豆砂0.35 KN/m2, 水泥砂浆20 KN/m3, 泡沫砼5KN/m3, , 抹灰17KN/m3，钢筋砼25KN/m3，双面粉刷的240mm厚砖墙5.24 KN/m2，木窗0.3KN/m2。
（2）可变荷载标准值：不上人屋面0.5 KN/m2，上人屋面2.0 KN/m2，楼面2.0KN/m2。
三．设计内容分5个组进行设计。
第1、2组采用不上人屋面，层高分别为3.0m、3.3m。
第3-5组采用上人屋面，层高分别为3.0m、3.3及3.6m。
1.绘制标准层结构平面布置图：包括过梁、楼面梁、屋面梁、构造柱、圈梁等的布置，其中圈梁宜单独绘制圈梁布置图。
2.确定各层墙体块材及砂浆的的材料和强度等级。
3.确定静力计算方案。
4.验算横墙和纵墙高厚比。
5.验算横墙承载力和外纵墙承载力。
6.过梁设计：选取一根进行计算，绘配筋图；其他过梁按钢筋混凝土过梁标准图集(西南03G322-1)选取。
附图1：底层平面图附图2：1-1剖面图（参考）。
砌体结构课程设计实例
概括课程安排任务书籍之阳早格格创做一、安排题目砌体结构安排二、安排资料1、某砖混结构修筑物，可采用教教楼、住房楼或者宾馆，修筑仄里、刨里及梁、墙体的截里尺寸自己安排；2、屋里、楼里搞法参照《国家修筑尺度安排图集》；3、天量资料：天下火位标下-1.0，天基装载力为150MPa，该天区的基础风压值为0.55 kN /㎡.三、安排央供1、决定房屋的结构启沉规划；2、决定房屋的静力估计规划；3、流利掌握百般规划多层房屋墙体安排及墙、柱下薄比验算要领；4、认识梁端下砌体的局部受压装载力验算；5、认识过梁、挑梁的安排估计；6、掌握墙体安排中的构制央供，决定构制柱战圈梁的安插；7、认识前提结构安排；8、掌握画制结构动工图.一、安排资料某四层教教楼（无天下室）仄里剖里如图，才用1类楼盖体系，大梁尺寸250mm×500mm.墙体用MU10砖，M5砂浆砌筑，墙薄均为240mmkN/㎡，190mmkN/㎡，240mmkN/㎡，铝合金窗按025kN/㎡估计.屋里、楼里活荷载查《修筑结构荷载典型》.工程天量资料：天下火位标下-1.0，天基装载力为150MPa，kN /㎡.二、安排央供1、决定房屋的结构启沉规划；2、决定房屋的静力估计规划；3、流利掌握百般规划多层房屋墙体安排及墙、柱下薄比验算要领；4、认识梁端下砌体的局部受压装载力验算；5、认识过梁、挑梁的安排估计；6、掌握墙体安排中的构制央供，决定构制柱战圈梁的安插；7、认识前提结构安排；8、掌握画制结构动工图.剖里图示企图9.8㎡<50㎡,果此楼里活荷载没有必合剪.由于当天区的基础风压值W kN/㎡，且房屋下度小于4m，房屋总下小于18mkN/㎡，所以没有思量风载的效率.<1>采用估计单元该房屋有内、中纵墙.对付于中纵墙，相对付而止，D轴线强比A轴线墙更不利.而内纵墙，虽然走廊楼里荷载是内纵墙上的横背压力有所减少，但是梁收乘处墙体的轴背力×3=9.9㎡.<2>决定估计里积：每层墙的统制截里位于墙的顶部梁（或者板）的底里战墙矮的底里处.果为墙的顶部梁（或者板）的底里处，梁（或者板）传去的收撑压力爆收的直矩最大，且为梁（或者板）端收启处，其偏偏心启压战局部变压均为不利.而墙底的底里处启受的轴背压力最大.所以此处对付截里：1-1～6-6的启受力分别举止估计.<3>荷载估计：与一个估计单元，效率于纵墙的荷载尺度值如下：层里横荷载：×9.9+3×kN女女墙自沉：××kN二、三四楼里活荷载：××3+3×kN屋里活荷载：×kN二、三四层楼里活荷载：3×kN二、三四层墙体战窗自沉：×××××kN一层墙体战窗自沉：×××××kN<4>统制截里的内力估计：1> 第四层： ① 第四层截里1-1处：由屋里荷载爆收的轴背力波及值应试虑二种内力推拢，由可变荷载效力统制的推拢，G γ=1.2，Q γ=1.4 则(1)1N ××kN(1)11N ××kN 由永暂荷载效力统制的推拢：G γ=1.2，Q γ(2)1N ×××kN(2)11N ×××kN 果为本教教楼采与MU10，M5砂浆砌筑，查表2—4得，砌体的抗压强度安排值f=1.5MPa. 屋（楼）里均设有刚刚性垫块，0f σ≈0，1δ，此时刚刚性垫块上表面处梁端灵验收启少度0,ba(1)1M =(1)11N 0,b a ××kN/m (2)1M =(2)11N 0,b a ××kN/m (1)1e=(1)1(1)1M N =7.72108.36= (2)1e=(2)1(2)1M N =7.73110.13= ② 第四层截里2-2处轴背力为上述荷载l N 战本层墙自沉之战(1)2N ×41.35=158kN (2)2N ×kN 2>第三层① 第三层截里3-3处：轴背力为上述荷载2N 战本层楼盖荷载3l N 之战(1)3l N ××kN (1)3N kN (1)0σ=-3158100.24 1.8⨯⨯0.366MPa ，(1)0f σ=0.3661.5查表3-5，11δ（）=5.74，则： 10b a （），∴(1)3M =(1)3l N 10b a （），）××kN/m(1)e=(1)3(1)3M N =7.28251.24=(2)3l N ×××kN (2)3N kN (2)0σ=-3165.96100.24 1.8⨯⨯(2)0σ=0.3851.5=0.266 查表3-5 1δ（2） ∴0b a （2），(2)3M =(2)3l N 0b a （2），）××0.106） kN/m∴(2)3e=(2)3(2)3M N =6.77253.19= ② 第三层截里4-4处轴背力为上述荷载3N 与本层墙自沉之战，(1)4N × kN (2)4N × kN 3>第二层：① 第一层截里5-5处轴背力为上述荷载4N 战本层楼盖荷载之战(1)5l N kN (1)5N kN (1)0σ=-3300.8610(0.24 1.8)⨯⨯ (1)0σ=0.6971.5=0.465 查表(1)1δ∴10b a （），(1)5M =(1)5l N ×（y-10b 0.4a （），）××0.115） kN /m(1)5e=(1)5(1)5M N=6.90394.1= (2)5l N kN(2)5N kN (2)0σ=-3309.2100.24?1.8⨯MPa (2)0σ=0.7161.5=0.478 查表3-5 (2)1δ ∴0b a （2），(2)5M =(2)5l N ×（y-0b a （2），）××0.116） kN /m(2)5e=(2)5(2)5M N=6.42396.25=② 第二层截里6-6处轴背力为上述荷载5N 与本层本层墙自沉之战(1)6N ×=4kN (2)6N × kN 3>第一层：③ 第一层截里7-7处轴背力为上述荷载4N 战本层楼盖荷载之战N l 7)1(=93.24 ②第一层截里6-6处窗间墙受压装载力验算：第一组内力：(1)6N =453.06 kN ，(1)6e =0 第二组内力：(2)6N =462.58 kN ，(2)6e =0e h=0，β=15.63 查表3-1，ϕϕ××？××310=473.04 kN >462.58 kN 谦脚央供梁端收撑处（截里5-5）砌体局部受压装载力验算： 梁端树立尺寸为740mm ×240mm ×240mm 的预制刚刚性垫块第一组内力：(1)01σMPa ，(1)5l N =93.24 kN ，0b a （1），=115mm0N =0σb A ××610=123.79 kN0N +5l N =123.79+93.24=217.79 kNE=5l N ×（(1)0,b a ）/（0N +5l N ）×（×）/217.03=eh ，β=0H h ≤3 查表3-1得，ϕ0A =（0.74+2×）×γϕ1γf b A ××××310=222.76 kN >217.03 kN 所以谦脚央供对付于第二组内力：(2)0σMPa(2)5l N =87.23 kN 0b a （2），=116mm由于0b a （2），基础靠近且2l N 较小，所以才有此垫块亦能谦脚局压装载力的央供.N )1(7+93.24= kN(1)0σ=443072*103MPa(1)0σ= 查表(1)1δ∴10b a （）， M )1(7=N l 7)1(×（y-10b0.4a （），）××0.115）=6.90 kN /me )1(7= M )1(7/N )1(7=6.90394.1mN l)2(7=87.23 kN)2(7N=309.02+87.23=396.25 kN(2)0σ=8.1*24.010*07.4523-=MPa(2)0σ== 查表3-5 (2)1δ=∴0b a （2），=7.35 M )2(7=)2(7N×（y-0b a （2），）××） kN /me )2(7==M )2(7/)2(7Nm④ 第一层截里8-8处轴背力为上述荷载N 与本层本层墙自沉之战N )1(8×kNN )2(8× kN<5>第四层窗间墙装载力验算① 第四层截里1-1处窗间墙受压装载力验算：第一组内力：(1)1N kN ，(1)1e =第二组内力：(2)1N kN ，(2)1e = 对付于第一组内力：e h =0.0720.24≤× β=0H H =3.30.24查表3-1，ϕϕfA ××××310kNkN 谦脚央供对付于第二组内力：e h =0.0710.24 E ×查表3-1，ϕϕf ××××310kNkN 谦脚央供② 第四层截里2-2处窗间墙受压装载力验算：第一组内力：(1)2N =158kN ，(1)2e =0(2)2N kN ，(2)2e =0 ·e h =0，β=13.75， 查表3-1，ϕϕfA ××××310kNkN 谦脚央供.③ 梁端收撑处（截里1-1）砌体局部受压装载力验算：梁端树立尺寸为740mm ×240mm ×300mm 的预制刚刚性垫块.b A =b a ×b b ×2m第二组内力：0σ=10.381.80.24⨯MPa ，1l N kN ，0,b a =99mm ；0N =0σb A 2/N mm ××610kN 0N +1l N =kNe=1l N 0,b a )/(0N +1l N )××=meh =0.072/0.24=0.3，β=H h≤3 查表3-1得ϕ 0A =（0.74+2×0.24）×8㎡γϕ1γf b A ××××310kN>0N +1l N kN , 谦脚央供.对付于第一组内力，由于0,b a 相等，梁端反力略小些，对付结构更有利.果此采与740×240×300mm 的刚刚性垫块能谦脚局压装载力的央供.（6）第三层窗间墙装载力验算：① 第三层截里3-3处窗间墙受压装载力验算：第一组内力：(1)3N kN ，(1)3e = 第二组内力：(2)3N kN ，(2)3e =对付于第一组内力：e h ≤×0.12= β=H h查表3-1，ϕϕfA ××××310kNkN 谦脚央供对付于第二组内力：e h γ，β查表3-1，ϕϕfA ××××310kN>253.19kN 谦脚央供②第三层截里4-4处窗间墙受压装载力验算：第一组内力：(1)4N kN ，(1)4e =0 第二组内力：(2)4N kN ，(2)4e =0e h=0，β=13.75， 查表3-1，ϕϕfA ××××310kNkN 谦脚央供梁端收启处（截里3-3）砌体局部受压装载力验算：梁端尺寸树立尺寸为740mm ×240mm ×300mm 的预制刚刚性垫块.第一组内力：10σMPa ，(1)3l N =ϕkN 0b a （1），=105mm0N =0σb A ××610=65kN 0N +3l N kNe=3l N 0,b a )/(0N +3l N )××=eh =0.046/0.24=0.19，β=H h≤3 查表3-1得：ϕ0A =（0.74+2×0.24）×8㎡γϕ1γf b A ××××310kN>0N +3l N kN 谦脚央供对付于第二组内力：(2)σMPa(2)N kN3l(2)a=106mm0,b由于第二组内力与第一组内力相近，且(2)N kN更小，3l那对付局部变压更有利，所以才有740×240×300mm的预制刚刚性垫块能谦脚局部受压装载力的央供.（7）第二层窗间墙的装载力验算：①第二层截里5-5处窗间墙受压装载力验算：第一组内力：(1)N kN，(1)5e=5第二组内力：(2)N kN，(2)5e=5对付于第一组内力:e0.6y=h≤β=0H h查表3-1，ϕϕf××××310=402kNkN谦脚央供对付于第二组内力:e0.6y=，βh≤查表3-1，ϕϕf××××310kNkN谦脚央供②第二层截里6-6处窗间墙受压装载力验算：第一组内力：(1)N=443.72kN，(1)6e=06第二组内力：(2)N=452.07 kN，(2)6e=06=0，β查表3-1，ϕehϕfA =0.78××××310 kN kN谦脚央供梁端收撑处（截里5-5）砌体局部受压装载力验算： 梁端树立尺寸为740mm ×240mm ×240mm 的预制刚刚性垫块第一组内力：(1)01σMPa ，(1)5l N =93.24 kN ，0b a （1），=115mm0N =0σb A ××610= kN 0N +5l N =+93.24= kNe=5l N ×(1)0,b a ）/（0N +5l N ）××0.115）meh ，β=0H h ≤3 查表3-1得，ϕ0A =（0.74+2×0.24）×γϕ1γf b A ××××310 kN 所以谦脚央供（8）第一层窗间墙的装载力验算：①第一层截里7-7处窗间墙受压装载力验算： 第一组内力：N )1(7 kN ，e )1(72m 第二组内力：)2(7NkN ，e )2(7m对付于第一组内力:e h ＝5且e ≤0.6y=β=0H h查表3-1，ϕϕfA ××××310kNkN 谦脚央供对付于第二组内力:e h ≤0.6y=，β查表3-1，ϕϕfA ××××310=kN>kN 谦脚央供②第一层截里8-8处窗间墙受压装载力验算： 第一组内力：N )1(8 kN ，(1)6e =0第二组内力：N )2(8 kN ，(2)6e =0eh=0，β=15.63 查表3-1，ϕϕfA ××××310 kN > kN 谦脚央供梁端收撑处（截里7-7）砌体局部受压装载力验算： 梁端树立尺寸为740mm ×240mm ×240mm 的预制刚刚性垫块第一组内力：(1)01σMPa ，(1)5l N kN ，0b a （1），mm0N =0σb A ××610kN 0N +N l7 kNE=N l 7×(1)0,b a ）/（0N +N l 7）××0.115）meh /0 ，β=0H h ≤3查表3-1得，ϕ150A =（0.74+2×0.24）×γϕ1γf b A 15××××310=kN >2 kN 所以谦脚央供对付于第二组内力：(2)0σ=0.698MPaN l)2(7 kN0b a （2），=116mm由于0b a （2），基础靠近且N l 7较小，所以才有此垫块亦能谦脚局压装载力的央供.与⑤轴线上的横墙，由于横墙上启受有屋里战楼里传去的均布荷载，与1m 宽的横墙举止估计，其受荷里积：1×3.3=3.3㎡.由于该横墙为轴心受压构件，随着墙体资料，墙体下 度分歧，可之验算第二层的4-4截里战第一层的6-6截里的装载力.（1）荷载估计与一个估计单元，效率于横墙的孩子尺度值如下： ×kN/m屋里活荷载： 2×kN/m二、三、四×kN/m二、三.、四层楼里活荷载：3×kN/m 二、三、四×kN/m ×kN/m（2）统制截里内力估计 ①第二层截里6-6处：轴背力包罗屋里荷载，第四、三层楼里荷载战第二、三、四层墙体自沉，N )1(6××3×*2）kN/mN)2(6××3×*2）=kN/m②第一层截里8-8处：轴背力为上述荷载N战第二层楼里荷载及第一层墙体4自沉N)1(8××kN/mN)2(8=×××=kN/m（3）横墙装载力验算①第二层截里6-6处：=0，βϕehA=1×4㎡ϕf×××310kNkN②第二层截里8-8处：=0，β=13.75 查表3-1 ϕehA=1×4㎡ϕf×××310kNkN上述截止标明，该横墙有较大的仄安储备，隐然其余横墙的装载力均没有必验算.6、过梁安排果为此教教楼的墙下均为240mm，而二三层等下小于一层层下，所以采用第二层墙下安排过梁.墙窗洞心洁宽为，距洞心顶里500mm 处受有楼里均部荷载，楼里恒载尺度值为23.4kN m ，活载尺度值为23kN m ，安排成钢筋混泥土过梁.1> 内力估计根据跨度墙薄及荷载等收端决定过梁截里尺寸：b=240mm; h=240mm. 果墙下w h =>n 3l =,故仅思量1m 下的墙体自沉.楼里均布荷载安排值：⨯⨯⨯3⨯kN.m ⨯(1⨯⨯⨯kN.m过梁收座反力⨯1.5=. 收座核心的跨度c l =1.5 +0.24= 故与估计跨度lo= M=18P 20l =18⨯⨯21.65=1076kN.mV=12P nl =12⨯⨯kN 2> 过梁的受直装载力估计《混凝土结构安排典型》GB50010-2002:过梁采与C20混泥土c f =29.6N mm ，t f =2N mm，纵背钢筋采与HRB 335级钢筋， t f =2300N mm ；箍筋采与HPB235级钢筋，y f = 2Nmm ；去呵护墙薄度为15mms α=20M fcbh =6210.76109.6240205⨯⨯⨯s γs A =..s M fr h γ=610.76103000.941205⨯⨯⨯=1862mm 选配3 ∅10 （2362mm ） 谦脚央供.3> 过梁的装载力估计VkN<cb 0h⨯⨯240⨯kN受剪截里谦脚央供； <7t +b 0h ⨯⨯240⨯kN可按构制摆设箍筋.选配单肢箍筋∅6 @200,谦脚央供 4> 梁端砌体局部受压装载力验算 由表2-4查得f=21.5Nmm ,与0a =a=240mm,y=1.0 γ=1.25 ϕ=01A = 0a b=240⨯240=576002mm 1N =12⨯⨯kN <y γf 1A ⨯⨯57600=108kN 谦脚央供. 7墙下条形前提安排根据工程天量条件，墙下条形前提的埋深与.与少条形前提为估计单元，才有砌前提. （1）中纵墙下条形前提：R F =（××××）=108kN/mb ≥R F /a f =108/150=0.719m 与前提宽为720mm前提剖里图如下图（a ）所示（2）内横墙条形前提：F××××R=103.3kN/mb≥R F/a f与前提宽为720mm.前提剖里图如下图所示：前提砖采与M10绕结页岩砖战M7.5砂浆砌筑.U8.构制步伐1>砌体结构非抗震构制步伐①完齐性步伐a．墙体转角处，纵横墙的接界处举止错缝拆砌，对付没有克没有及共时砌筑二又必须留置的临时间断处，应砌成斜槎，斜槎少度为其下度的2/3.若没有克没有及留斜槎，也可搞成曲槎，但是此时必须正在墙体内加设推结钢筋，央供是240mm墙薄为2Φ6，屡屡树立3根，沿墙下的间距400mm，埋进少度从墙的留槎处算起，每边均为600mm，终端搞成90o直钩.②预防温度正在战砌体搞缩变形引起的墙体启裂a．正在墙间树立保温层b．正在屋里或者屋里刚刚性里及砂浆找仄层树立分隔缝，其间距为6m，并与女女墙隔启，缝宽为300mm.c．正在顶层门窗洞心过梁上的火仄灰缝内树立3讲焊接钢筋网片，并应伸进过梁二端墙内650mm.③预防或者减少房屋其余部位墙体启裂的构制步伐a．正在下层窗台下砌体灰缝中树立3讲2Φ4焊接钢筋网片.b．正在墙体中树立2Φ6的推结筋，横背间距为450mm.c．沿墙体的齐下树立横背统制缝.参照文件[1] 施楚贤.砌体结构表里与安排（第二版）[M].北京：华夏修筑工业出版社，2003.[2] 砌体结构安排典型GB 50068—2001[S] .北京：华夏修筑工业出版社，2002.[3] 修筑抗震安排典型GB 50011—2001[S] .北京：华夏修筑工业出版社，2001.[4] 王社良. 结构抗震安排.武汉：武汉理工大教出版社，2002.[5] GB50009—2001 修筑结构荷载典型[S].北京：华夏修筑工业出版社，2002.[6] GB50010—2002 混凝土结构安排典型[S]. 北京：华夏修筑工业出版社，2002.[7] 沈浦死.混凝土结构安排本理（第三版）.下等培养出版社，2007.[8] 苑振芳.砌体结构安排脚册[M].华夏修筑工业出版社，2002.[9] 卫军.砌体结构 [M].广州：华北理工大教出版社，2004.[10] 李国强，李杰，苏小卒.结构抗震安排（第三版）[M].北京：华夏修筑工业出版社，2009.。
混凝土砌体结构课程设计—四层教学楼
目录课程设计任务书 (3)一、房屋结构承重方案 (6)二、房屋静力计算方案 (6)三、荷载统计 (6)四、墙体的高厚比验算 (7)五、墙体承载力计算 (7)六、墙下条形基础设计... ......... ...... ......... (18)七、过梁计算.............................. ......... (20)八、挑梁计算................................................... (22)九、抗震计算.............................. (23)十、平面图、剖面图、计算单元 (27)砌体结构课程设计一、设计资料某四层砖混教学楼其平面、剖面如图。
图中梁和墙体的截面尺寸自己选择。
墙体荷载情况如下：(1)一、二层墙体厚370mm，采用Mul0 轻骨料混凝土砌块，Mb7.5 砂浆。
三、四墙厚240mm，采用Mul0 轻骨料混凝土砌块，Mb5 砂浆。
(2)砖墙面粉刷做法及总重量○A轴线纵向墙及①、○4 轴横墙均系双面粉刷，总重5. 24kN／m2；其它○B轴纵墙为单面粉刷，总重5．07kN／m2。
(3)屋面恒荷载二毡三油绿豆砂0.35 kN／m2矿渣混凝土找平层20mm 0.4 kN／m2架空板厚25mm 0.63 kN／m2架空板支墩0.47 kN／m2圆孔板自重(含灌缝) 1.70 kN／m2梁自重25 kN／m3(4)天沟荷载二毡三油绿豆砂0.3 kN／m2沟内找平层0.46 kN／m2沟外边粉刷0.06 kN／m2天沟白重(折算成m2) 0.93 kN／m2沟内积木重0.42 kN／m2(线荷载为2．17kN／m)(5)各层楼面恒荷载细石混凝土粉面层20mm 22 kN／m3圆孔板自重 1.70 kN／m2大梁自重25 kN／m3使用活载屋面0.5 kN／m3楼面 2.0 kN／m2风载320 kN／m2木窗自重0.35 kN／m2走廊栏板重 2 kN／m2注：底层构件高度H 取至室内地坪标高(0.00)以下350mm 处。
砌体结构课程设计-四层多层办公楼(单体工程)
目录一、设计说明 (2)二、荷载计算 (5)三、楼板计算 (8)四、现浇梁计算 (20)五、现浇楼梯计算 (25)六、墙体计算 (30)七、基础设计计算 (39)全套图纸加扣 3346389411或3012250582一、设计说明1、设计题目：多层办公楼（单体工程）2、设计依据：1）主要功能要求：为某行政单位提供办公及举行小型会议的场所。
2）建筑物房间组成及面积：总建筑面积1300～2000m2，具体如下：序号房间名称间数每间面积（m2）1普通办公室30~4020左右2高级办公室3~630~403会议室2~338~654收发传达室120左右5值班室120左右6打字文印室220左右7档案室140~658会客室132~509洗手间每层男女各1间每层25~4010门厅130~5011开水间每层1间10~2012财务室130~48 3）层数：三至四层（包括局部四层）。
4）结构质式：砌体结构（砼砌块或砼普通砖或砼多孔砖承重墙体，钢筋砼现浇楼屋盖及楼梯，刚性基础）。
5）主要建筑材料①砼砌块：MU7.5、MU10、MU15；砼普通砖、砼多孔砖：MU15、MU20、MU25；②专用砂浆：Mb5、Mb7.5、Mb10；③砼：C15、C20、C25；专用灌孔砼（可局部采用）：Cb20、Cb25；④钢筋：HPB300、HRB335、HRB400、HRB500。
6）地质条件建筑场地天然地面1.10m以下为均匀粉质粘土，其地基承载力特征值f ak=160 kN/m2，地基承载力修正系数ηb=0.3、ηd=1.6，基础底面以下土的重度γ=19kN/m3，基础底面以上土的加权平均重度γm=18kN/m3，历年最高地下水位为-5.00m。
3、设计内容：1）建筑部分：绘制建筑扩初图（图纸规格为A2），其中应包括（1）建筑设计说明及门窗表；（2）建筑平面图：底层、各楼层、屋面；（3）建筑立面图：正立面、侧立面各1个；（4）建筑剖面图：必经门厅和楼梯间，至少1个。
四层钢筋混凝土框架结构教学楼设计
要求通过毕业设计了解并掌握民用建筑设计全过程（包括初步设计、建筑方案选定、施工图设计），培养我们在具体条件下分析问题、解决问题的能力，要求在三周内确定建筑方案，进行平面、立面、剖面、细部、构造等建筑设计，选用内外装饰材料，熟练运用计算机绘制建筑施工图，写出建筑总说明及本人所做设计的有关依据及思想。要求完成的建筑施工图有：
环境影响较大。特别是在抗震设计中，柱顶，柱底，梁端会出现裂缝。作为一座教学楼的设计，在设计前最好进行现场的调查研究，了解地质条件等有利信息，并多观察教学楼的不平凡之作品的结构布置，在整个设计中结构设计是分量最多的部分，所以要更加遵循规范，规范才是设计的唯一标准。．
课题的研究目标、内容和拟解决的关键问题：
就此次的设计题目，以及结合任务书所给定的各项条件，选择了框架结构比较合理并且切合实际。
发展趋势：
目前国内外多层房屋大多采用现浇式钢筋混凝土框架结构。
框架结构是如今常用的一种建筑结构，整体性比较好，一般用于小高层建筑，在10层以下，否则要加设剪力墙结构。纯框架在现代运用是较广的。而房屋的框架分类可以按很多种定义而来，按跨数分有单跨、多跨；按层数分有单层、多
二、设计方案的确定
方案的原理、特点与选择依据：
框架结构体系是由横梁与柱子连接而成。梁柱连接处(称为节点)一般为刚性也可以将部分节点做成铰接或者半铰接。有时为便于施工和其他构造要求，连接。．
柱支座一般为固定支座，必要时也可以设计成铰支座。框架结构可以分为现浇整体式,装配式,现浇装配式。框架结构荷载由楼板传给梁，再由梁通过节点传给柱，[3]最后由柱传给基础到地下，整个荷载的传递线路相当明确。框架结构的布置灵活,容易满足建筑功能和生工艺的多种要求。同时,经过合理设计,框架结构可以具有较好的延性和抗震性能。但是,框架结构承受水平力(如风荷载和水平地震作用)的能力较小。当层树较多或水平力较大时,水平位移较大，在强烈地震作用下往往由于变形过大而引起非结构构件(如填充墙)的破坏。因此，为了满足承载力和侧向刚度的要求，柱子的截面往往较大，既耗费建筑材料，又减少使用面积。这就使框架结构的建筑高度受到一定的限制。目前，框架结构一般用于多层建筑和不考虑抗震设防，层数较少的的高层建筑(比如，层数为10层或高度为30米以下)。所以，框架结构特别适合于再办公楼，教学楼，公共性[5]与商业性建筑，图书馆，轻工业厂房，公寓以及住宅类建筑。所以此教学楼采用钢筋混凝土框架结构。
砌体结构课程设计
砌体结构课程设计砌体结构课程设计一、工程概况1、建筑名称：北京体育大学学生宿舍楼；2、结构类型：砌体结构；3、层数：4层；层高3.1m；4、开间3.9m；进深6.3m；5、建筑分类为二类，耐火等级为二级，抗震设防烈度为8度，设计地震分组为第一组；6、天然地面以下5～10m范围内无地下水，冰冻深度为地面以下0.8m，推荐持力层为粘土层，地基承载力特征值f＝170kN/m2。
粘土层位于天然地面下2～4m处，akⅡ类场地；7）、内外承重墙采用240厚页岩煤矸石多孔砖，隔墙采用150厚陶粒空心砌块，屋盖、楼盖采用钢筋混凝土全现浇板。
二、荷载计算与屋面板、楼面板配筋计算1．可变荷载标准值、常用材料自重表1 可变荷载标准值标准值（2/mkN）(1)住宅、宿舍、旅馆、办公楼、2.0医院病房、托儿所(2)教室、试验室、阅览室、会2.0 议室(3)食堂、办公楼中一般资料室 2.5(4)藏书库、档案库 5.0(5)厨房（一般的） 2.0(6)浴室、厕所、盥洗室○1对第一项中的民用住宅 2.0 ○2对其他民用住宅 2.5 (7)走廊、门厅、楼梯○1住宅、托儿所、幼儿园 2.02.5 ○2宿舍、旅馆、医院、办公楼、教室、餐厅○3消防疏散楼梯 3.5(8)不上人屋面0.7(9)上人屋面 2.0(10)雪荷载0.40(11)风荷载0.452. 楼面荷载计算（88J1X1）表2 楼面板的荷载计算楼面板的荷载计算荷载编号楼○1楼○2楼○3楼○4项目宿舍（kN/m2) 走廊、门厅（kN/m2)厕所盥洗室淋浴室（kN/m²)活动室（kN/m²)楼面活荷载 2.0 2.5 2.5 2.0楼面做法楼8A 1.4 1.4楼18A 1.35 楼8F 1.9+3.42板做法板自重 2.1 2.1 2.1 3.75顶棚做法棚2B 0.07 棚7 0.136 0.136 0.136荷载计算永久荷载标准值 3.636 3.636 7.42 5.17 可变荷载标准值 2.0 2.5 2.5 2.0 荷载标准值 5.636 6.136 9.92 7.17 永久荷载设计值 4.363 4.363 8.9 6.2 可变荷载设计值 2.8 3.5 3.5 2.8 荷载设计值7.163 7.863 12.4 9.03.屋面荷载计算（88J1）表 3 屋面板的荷载计算荷载编号屋①屋②屋③屋④项目活动室（kN/m2）走廊（kN/m2）宿舍（kN/m2）厕所（kN/m2）屋面荷载、雪荷载0.7 0.7 0.7 0.7 屋面做法屋13 2.8 2.8 2.8 2.8 板做法板自重 3.75 2.1 2.1 2.1 顶棚做法棚2B 0.07棚7A 0.136 0.136 0.136荷载计算永久荷载标准值 6.62 5.036 5.036 5.036可变荷载标准值0.7 0.7 0.7 0.7 荷载标准值7.32 5.736 5.736 5.736永久荷载设计值7.944 8.937 6.043 6.799 6.043 6.799 6.043 5.799 可变荷载设计值0.98 0.686 0.98 0.686 0.98 0.686 0.98 0..686 荷载设计值9.623 7.485 7.485 7.4854.墙体荷载计算1）360厚外墙重砖砌体 19×0.365 kN/m2=6.935 kN/m220厚内墙抹灰 17×0.02 kN/m2=0.34 kN/m220厚外墙抹灰 17×0.02 kN/m2=0.34 kN/m2 7.615 kN/m22）360厚内墙重砖砌体 19×0.365 kN/m2=6.935 kN/m220厚内墙抹灰 17×0.02 kN/m2=0.34 kN/m220厚外墙抹灰 17×0.02 kN/m2=0.34 kN/m2 7.615 kN/m23）240厚内墙重砖砌体 19×0.24 kN/m2=4.56kN/m220厚内墙抹灰 17×0.02 kN/m2=0.34 kN/m220厚外墙抹灰 17×0.02 kN/m2=0.34 kN/m2 5.24 kN/m24）240厚外墙重砖砌体 19×0.24 kN/m2=4.56kN/m220厚内墙抹灰 17×0.02 kN/m2=0.34 kN/m220厚外墙抹灰 17×0.02 kN/m2=0.34 kN/m2 5.24 kN/m25）240厚女儿墙重砖砌体 19×0.24 kN/m2=4.56kN/m220厚内墙抹灰 17×0.02 kN/m2=0.34 kN/m220厚外墙抹灰 17×0.02 kN/m2=0.34 kN/m2 5.24 kN/m26）150厚隔墙重陶粒空心砌块 5×0.15 kN/m2 =0.75 kN/m2双面抹灰 17×0.02×2 kN/m2 =0.68 kN/m21.43 kN/m2三、现浇板设计各主要板块计算配筋如下1）宿舍6.3m ×3.9m①荷载设计值：1.2×3.636+1.3×2.0=6.96kN/㎡ g=1.2×3.636=4.36kN/㎡ q=1.3×2.0=2.6kN/㎡ g+q/2=5.66k N/㎡ q/2=1.30 KN/㎡ P =g+q=6.96kN/m 2②计算跨度：（支撑长度a=120㎜） 内跨：l 01=l c1=3.9m l 02=l c2=6.3m l 01/ l 02=6/3.9=1.6<2 按双向板计算。
砌体结构课程设计范例
一、设计资料某四层办公楼，其平面图1和剖面图2所示。
采用装配式钢筋混凝土空心板屋（楼）盖，开间为m 5.3，外内墙厚均为mm 240，双面抹灰，墙面及梁侧抹灰均为mm 20，内外墙均采用MU10单排孔混凝土小型空心砌块，1层采用Mb7.5混合砂浆，一层墙从楼板顶面到基础顶面的距离为m 9.3，2-4层采用Mb5混合砂浆，层高m 6.3；基础采用砖基础，埋深m 2.1。
大梁L-1截面尺寸为mm mm 450200 ，伸入墙内mm 240；窗宽mm 2400，高mm 1500；施工质量控制等级为B 级。
图2 办公楼平面图1.1荷载资料 屋面做法:防水层：三毡四油铺小石子，2/35.0m kN 20mm 厚水泥砂浆找平层，2/4.0m kN 50mm 厚加气混凝土，2/3.0m kN120mm 厚现浇钢筋混凝土板（包括灌缝），2/20.2m kN 20mm 厚水泥白灰砂浆，2/34.0m kN 楼面做法:20mm 厚水泥砂浆找平层，2/4.0m kN 120mm 厚现浇钢筋混凝土板（包括灌缝），2/20.2m kN 20mm 厚水泥白灰砂浆，2/34.0m kN 墙体荷载:墙体拟采用MU10混凝土小型空心砌块，两侧采用20mm 砂浆抹面 铝合金窗： 2/45.0m kN 楼面活荷载：楼面活载：2/0.2m kN ，屋面活载: 2/0.2m kN （上人屋面） 1.2设计内容1、确定墙体材料的种类及强度等级。
2、验算各层纵、横墙的高厚比。
3、验算各承重墙的承载力。
图2 办公楼剖面及建筑构造图二、荷载计算由《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）和屋面、楼面及构造做法求出各类荷载值如下：2.1屋面荷载防水层：三毡四油铺小石子，2/35.0m kN 20mm 厚水泥砂浆找平层，2/4.0m kN 50mm 厚加气混凝土，2/3.0m kN120mm 厚现浇钢筋混凝土板，2/0.3m kN 20mm 厚水泥白灰砂浆，2/34.0m kN 钢筋混凝土进深梁mm mm 450200⨯，这算厚度mm 30（含两侧抹灰）， 2/775.0m kN 屋面恒荷载标准值 2/365.4m kN 屋面活荷载标准值 2/0.2m kN 2.2楼面荷载20mm 厚水泥砂浆找平层，2/4.0m kN 120mm 厚现浇钢筋混凝土板，2/0.3m kN 20mm 厚水泥白灰砂浆，2/34.0m kN钢筋混凝土进深梁mm mm 450200⨯，这算厚度mm 30（含两侧抹灰）， 2/775.0m kN 楼面恒荷载标准值 2/715.3m kN 楼面活荷载标准值 2/0.2m kN 2.3墙体荷载mm 240厚混凝土空心砌块双面水泥砂浆粉刷mm 20，2/56.3m kN铝合金窗： 2/25.0m kN 2.4横梁L-1自重m kN /25.22545.02.0=⨯⨯三、静力计算方案采用装配式钢筋混凝土空心板屋盖，最大横墙间距m m s 328.1036.3<=⨯=，查表属于刚性方案房屋；且洞口水平截面面积不超过全截面面积的3/2，风荷载较小，屋面自重较大，即外墙可不考虑风荷载的影响。
4层教学楼课程设计
4层教学楼课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握4层教学楼涉及的数学几何知识，如平面图形的认识、面积和体积的计算。
2. 帮助学生了解教学楼建筑特点，包括结构、材料、功能分区等。
技能目标：1. 培养学生运用数学知识解决实际问题的能力，例如计算教学楼的面积和体积。
2. 提高学生的观察、分析和创新能力，使其能够对教学楼进行简单的评价和改进建议。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对数学学科的兴趣，培养其探究精神和合作意识。
2. 增强学生对建筑文化的认识，提高对校园环境的热爱和责任感。
3. 引导学生关注公共安全问题，培养其遵守公共秩序、爱护公共财物的良好习惯。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够准确识别教学楼的平面图形，并进行相应的计算。
2. 学生能够运用所学的几何知识，对教学楼进行面积和体积的估算。
3. 学生能够通过观察和分析，提出教学楼建筑优化的建议。
4. 学生能够积极参与课堂讨论，展示良好的合作精神和探究能力。
5. 学生能够关注校园环境，表现出对公共财物的爱护和责任感。
二、教学内容本章节依据课程目标，选择以下教学内容，确保科学性和系统性：1. 几何知识：结合教材中平面几何章节，教授学生识别教学楼涉及的图形，如长方形、正方形、圆形等，并学习相关计算公式。
2. 教学楼建筑特点：根据教材中建筑设计的相关内容，介绍教学楼的结构、材料、功能分区等，帮助学生了解建筑的基本知识。
3. 实际问题解决：结合教材中的应用题部分，让学生运用所学几何知识解决教学楼面积、体积等实际问题。
教学大纲安排如下：第一课时：回顾平面图形的认识，引入教学楼的几何图形识别。
第二课时：学习教学楼面积的计算，实际操作计算教学楼的面积。
第三课时：学习教学楼体积的计算，实际操作计算教学楼的体积。
第四课时：分析教学楼建筑特点，探讨其优缺点，提出改进建议。
教学内容关联教材章节：1. 平面几何（第一章）2. 应用题（第三章）3. 建筑设计初步（第五章）三、教学方法针对本章节内容，选择以下教学方法，以多样化激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：用于介绍基本的几何知识和教学楼建筑特点。
四层建筑砌体结构课程设计实例
四层建筑砌体结构课程设计实例第一篇：四层建筑砌体结构课程设计实例目录一.结构方案1.主体结构设计方案2.墙体方案及布置3.多层砖混房屋的构造措施二.结构计算1.预制板的荷载计算与选型2.梁的计算与设计（1）计算单元及梁截面尺寸的确定（2）计算简图的确定（3）荷载设计值（4）内力计算（5）截面配筋计算（6）斜截面承载力计算 3.墙体验算（1）墙体高厚比验算① 静力计算方案的确定② 外纵墙高厚比验算③ 内纵墙高厚比验算④ 外纵墙高厚比验算（2）纵墙承载力计算① 选定计算单元② 荷载计算③ 内力计算④ 墙体承载力计算⑤ 砌体局部受压计算（3）横墙承载力计算① 荷载计算② 承载力计算4.基础设计（1）计算单元（2）确定基础底面宽度（3）确定灰土垫层上砖基础底面宽度（4）根据容许宽高比确定基础高度课程设计计算书一、结构方案1.主体结构设计方案该建筑物层数为四层，总高度为13.5m，层高3.6m<4m;房屋的高宽比13.5/13.5=1<2;体形简单，室内要求空间小，横墙较多，所以采用砖混结构能基本符合规范要求。
2.墙体方案及布置（1）变形缝：由建筑设计知道该建筑物的总长度32.64m<60m，可不设伸缩缝。
工程地质资料表明：场地土质比较均匀，领近无建筑物，没有较大差异的荷载等，可不设沉降缝；根据《建筑抗震设计规范》可不设防震缝。
（2）墙体布置：应当优先考虑横墙承重方案，以增强结构的横向刚度。
大房间梁支撑在内外纵墙上，为纵墙承重。
纵墙布置较为对称，平面上前后左右拉通；竖向上下连续对齐，减少偏心；同一轴线上的窗间墙都比较均匀。
个别不满足要求的局部尺寸，以设置构造拄后，可适当放宽。
根据上述分析，采用以横墙承重为主的结构布置方案是合理的。
（3）墙厚（初拟底层外墙厚为370mm，其余墙厚为240mm）。
3.多层砖混房屋的构造措施（1）构造柱的设置：构造柱的设置见图。
除此以外，构造柱的根部与地圈梁连接，不再另设基础。
混凝土与砌体结构课程设计
混凝土与砌体结构课程设计混凝土与砌体结构课程设计设计要求：1. 基础要求：参考已有设计，重新进行结构优化，并合理选择现有材料；2. 高级要求：进一步优化设计方案，采用较新颖的结构形式和新材料，并对结构进行详细分析。
设计步骤：1. 方案选择与初步设计：根据设计要求，选择适合的结构形式，并初步确定各构件尺寸和材料使用数量；2. 结构计算：对所选结构形式进行强度、稳定性和抗震性计算，确保结构安全可靠；3. 构件设计：根据结构计算结果，对各构件进行详细设计和计算，确定具体尺寸和材料的使用数量；4. 材料选用：根据所选结构形式和构件设计，选择适用的建筑材料，并合理计算材料用量；5. 详图绘制：根据构件设计结果，进行结构详图绘制，包括平面布置图、剖面图、施工图等；6. 结构分析：对结构进行详细分析，包括受力分析、变形分析、冲刺破坏模式分析等；7. 结构改进：根据结构分析结果，对结构进行合理改进，以提高结构的抗震性和承载能力；8. 结构施工：根据详图和施工方案，进行结构的具体施工，包括模板的搭设、混凝土的浇筑、砌体的砌筑等；9. 结构验收：经过施工后，对结构进行验收，确保施工质量符合设计要求。
设计原则：1. 安全可靠：结构设计要满足国家建筑设计规范的要求，保证建筑的安全性；2. 经济实用：结构设计要尽可能减少材料的使用量，并降低建筑成本；3. 美观舒适：结构形式和材料选用要与整体建筑风格相协调，并考虑用户的舒适性需求；4. 可持续发展：材料选用要尽量选择可再生和环保的材料，以减少对环境的影响。
设计案例：以一栋住宅楼的结构设计为例，初步确定采用钢筋混凝土框架结构，地上共有5层，地下1层，高度约15米。
根据国家建筑设计规范，对结构进行计算和设计。
1. 方案选择与初步设计：选择钢筋混凝土框架结构，初步确定主体框架柱和梁的尺寸，地板采用现浇混凝土。
2. 结构计算：根据楼层平面布置图，进行强度、稳定性和抗震性计算，得出结构的承载力、稳定性和抗震性能。
砌体结构-四层教学楼设计
砌体结构-四层教学楼设计河南工程学院考查课课程设计砌体结构课程设计学生姓名： ___________________ 学院： ______________________ 专业班级： ___________________ 专业课程： ___________________ 指导教师： __________________201 年月日1・1设计资料 (2)1・2材料标号 (1)2设计方案 (1)2.1确定房屋的静力计算方案 (1)3墙体高厚比验算 (1)3・1外纵墙高厚比验算 (1)3.2内纵墙高厚比验算 (2)3・3横墙高厚比验算 (3)4承载力验算 (3)4.1荷载资料 (3)4・2纵墙承载力计算 (4)4・3横墙承载力计算 (17)5基础设计 (17)5・1概述 (17)5.2墙下条形基础设计 (17)6结果与结论 (18)7收获与致谢 (19)7.1收获 (19)7.2致谢 (20)1设计背景1.1设计资料某砌体结构四层教学楼设计，其平面图、剖面图如附图所示教学楼建筑平面图（一层外纵墙厚370,其他墙体厚240; 四层墙厚均为240）1800620亠、二层窗间墙示意图oaafr-■■g6g1g6OOH教学楼剖面1.2 材料标号屋盖、楼盖采用预应力混凝土空心板，墙体采用烧结页岩砖MU1（和水泥混合砂浆砌筑，三、四层砂浆的强度等级为M2.5, —、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 屋面构造层做法：35mm厚配筋细石混凝土板三毡四油沥青防水卷材，撒铺绿豆砂40mn厚防水珍珠岩20mm厚1：2.5水泥砂浆找平层120mm 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120mm厚预应力混凝土空心板15mm厚板底粉刷2 设计方案2.1 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s 3.6m 3 10.8m 32m，因此本房屋属于刚性方案。
四层钢筋混凝土框架结构教学楼设计
砌体结构四层教学楼设计
河南工程学院考查课课程设计砌体结构课程设计学生姓名：学院：专业班级：专业课程：指导教师：201 年月日目录1设计背景 (2)1.1设计资料 (2)1.2材料标号 (1)2设计方案 (1)2.1确定房屋的静力计算方案 (1)3墙体高厚比验算 (1)3.1外纵墙高厚比验算 (1)3.2内纵墙高厚比验算 (2)3.3横墙高厚比验算 (3)4承载力验算 (3)4.1 荷载资料 (3)4.2纵墙承载力计算 (4)4.3横墙承载力计算 (17)5基础设计 (17)5.1概述 (17)5.2 墙下条形基础设计 (17)6 结果与结论 (18)7 收获与致谢 (19)7.1 收获 (19)7.2 致谢 (19)8 参考文献 (20)1设计背景1.1设计资料某砌体结构四层教学楼设计，其平面图、剖面图如附图所示。
教学楼建筑平面图（一层外纵墙厚370，其他墙体厚240；二、三、四层墙厚均为240）标准文案一、二层窗间墙示意图教学楼剖面标准文案1.2材料标号屋盖、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1800mm⨯2100mm，门洞尺寸为1200mm⨯2400mm。
屋面构造层做法：35mm厚配筋细石混凝土板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120mm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120mm厚预应力混凝土空心板15mm厚板底粉刷2设计方案2.1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 3.6310.832=⨯=<，因此本房屋属于刚性方案。
s m m m本房屋中的横墙也符合刚性方案房屋对横墙的要求。
3墙体高厚比验算3.1外纵墙高厚比验算取D轴线上横墙间距最大的一段外纵墙进行高厚比验算。
砌体结构四层教学楼设计
河南工程学院考查课课程设计砌体结构课程设计学生姓名：学院：专业班级：专业课程：指导教师：年月日目录1设计背景 (2)1.1设计资料 (2)1.2材料标号 (1)2设计方案 (1)2.1确定房屋的静力计算方案 (1)3墙体高厚比验算 (1)3.1外纵墙高厚比验算 (1)3.2内纵墙高厚比验算 (2)3.3横墙高厚比验算 (3)4承载力验算 (3)4.1 荷载资料 (3)4.2纵墙承载力计算 (4)4.3横墙承载力计算 (17)5基础设计 (17)5.1概述 (17)5.2 墙下条形基础设计 (17)6 结果与结论 (18)7 收获与致谢 (19)7.1 收获 (19)7.2 致谢 (19)8 参考文献 (20)1设计背景1.1设计资料某砌体结构四层教学楼设计，其平面图、剖面图如附图所示。
教学楼建筑平面图（一层外纵墙厚370，其他墙体厚240；二、三、四层墙厚均为240）一、二层窗间墙示意图教学楼剖面1.2材料标号屋盖、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1800mm⨯2100mm，门洞尺寸为1200mm⨯2400mm。
屋面构造层做法：35mm厚配筋细石混凝土板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120mm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120mm厚预应力混凝土空心板15mm厚板底粉刷2设计方案2.1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 3.6310.832=⨯=<，因此本房屋属于刚性方案。
s m m m本房屋中的横墙也符合刚性方案房屋对横墙的要求。
3墙体高厚比验算3.1外纵墙高厚比验算取D轴线上横墙间距最大的一段外纵墙进行高厚比验算。
砌体结构课程设计实例
综合课程设计任务书一、设计题目砌体结构设计二、设计资料1、某砖混结构建筑物,可选择教学楼、住宅楼或宾馆,建筑平面、刨面及梁、墙体的截面尺寸自己设计;2、屋面、楼面做法参考《国家建筑标准设计图集》;3、地质资料:地下水位标高-1、0,地基承载力为150MPa,该地区的基本风压值为0、55 kN /㎡。
三、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,确定构造柱与圈梁的布置;7、熟悉基础结构设计;8、掌握绘制结构施工图。
一、设计资料某四层教学楼(无地下室)平面剖面如图,才用1类楼盖体系,大梁尺寸250mm ×500mm。
墙体用MU10砖,M5砂浆砌筑,墙厚均为240mm。
屋面与楼面构造做法及相应荷载可由标准图集98ZJ001查取(自定),空心板自置按2、5 kN /㎡,190mm 厚双面粉刷,墙自重2、08 kN/㎡,240mm厚双面粉刷墙自重5、24 kN/㎡,铝合金窗按025 kN /㎡计算。
屋面、楼面活荷载查《建筑结构荷载规范》。
工程地质资料:地下水位标高-1、0,地基承载力为150MPa,该地区的基本风压值为0、55 kN /㎡。
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,确定构造柱与圈梁的布置;7、熟悉基础结构设计;8、掌握绘制结构施工图。
剖面图示意图9、8㎡<50㎡, 因此楼面活荷载不必折剪。
W=0、55 kN /㎡,且房屋高度小于4m,房屋总高小于由于本地区的基本风压值18m,洞口水平截面面积小于截面的2/3,屋面自重大于0、8 kN /㎡,所以不考虑风载的影响。
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目录课程设计任务书 (3)一、房屋结构承重方案 (6)二、房屋静力计算方案 (6)三、荷载统计 (6)四、墙体的高厚比验算 (7)五、墙体承载力计算 (7)六、墙下条形基础设计... ......... ...... ......... (18)七、过梁计算.............................. ......... (20)八、挑梁计算................................................... (22)九、抗震计算.............................. (23)十、平面图、剖面图、计算单元 (27)砌体结构课程设计一、设计资料某四层砖混教学楼其平面、剖面如图。
图中梁和墙体的截面尺寸自己选择。
墙体荷载情况如下：(1)一、二层墙体厚370mm，采用Mul0 轻骨料混凝土砌块，Mb7.5 砂浆。
三、四墙厚240mm，采用Mul0 轻骨料混凝土砌块，Mb5 砂浆。
(2)砖墙面粉刷做法及总重量○A轴线纵向墙及①、○4 轴横墙均系双面粉刷，总重5. 24kN／m2；其它○B轴纵墙为单面粉刷，总重5．07kN／m2。
(3)屋面恒荷载二毡三油绿豆砂0.35 kN／m2矿渣混凝土找平层20mm 0.4 kN／m2架空板厚25mm 0.63 kN／m2架空板支墩0.47 kN／m2圆孔板自重(含灌缝) 1.70 kN／m2梁自重25 kN／m3(4)天沟荷载二毡三油绿豆砂0.3 kN／m2沟内找平层0.46 kN／m2沟外边粉刷0.06 kN／m2天沟白重(折算成m2) 0.93 kN／m2沟内积木重0.42 kN／m2(线荷载为2．17kN／m)(5)各层楼面恒荷载细石混凝土粉面层20mm 22 kN／m3圆孔板自重 1.70 kN／m2大梁自重25 kN／m3使用活载屋面0.5 kN／m3楼面 2.0 kN／m2风载320 kN／m2木窗自重0.35 kN／m2走廊栏板重 2 kN／m2注：底层构件高度H 取至室内地坪标高(0.00)以下350mm 处。
根据地质资料表明，地下水位标高为-0.950m，此处的地基承载力为150M P a。
该地区的基本风压值为W0＝0.55kN/m2。
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、设计期限：两周四、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.砌体结构一、确定房屋的结构承重方案课程设计计算书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。
二、确定房屋静力计算方案房屋、楼盖采用钢筋混凝土屋盖、钢筋混凝土楼盖，s = 3.0×3 = 9m < 32m ，所以本房屋属于刚性方案。
三、荷载统计1、屋面恒荷载:二毡三油绿豆沙0.35kN / m2矿渣混凝土找平层20mm 0.4kN / m2架空板厚25mm 0.63kN / m2架空板支墩0.47kN / m2圆孔板自重（含灌缝） 1.70kN / m2梁自重2、天沟荷载二毡三油绿豆沙25kN / m3 × 0.5m× 0.25m = 3.125kN / m 0.3kN / m2沟内找平层0.46kN / m2沟外边粉刷0.06kN / m2天沟自重（折算成m2 ）0.93kN / m2沟内积木重3、各层楼面恒荷载0.42kN / m2（线荷载为2.17kN / m ）细石混凝土粉面层20mm 22kN / m3 × 0.02m = 0.44kN / m2圆孔板自重 1.7k N / m2大梁自重使用活荷载屋面25kN / m3 × 0.5m× 0.25m = 3.125kN / m 0.5kN / m2楼面 2.0kN / m2风载320kN / m2木窗自重0.35kN / m2走廊栏板重4、墙体自重标准值240mm 厚墙体自重（双面粉刷）2.5kN / m2 5.24kN / m2240mm 厚墙体自重（单面粉刷） 5.07kN / m2370mm厚墙体自重（双面粉刷）7.71kN / m2370mm厚墙体自重（单面粉刷）7.54kN / m2由于本地区基本风压值为0.55KPa ，且房屋层高小于4m ，房屋总面积小于22m，故可以不考虑风荷载的影响。
四、高厚比验算1、纵墙：取 B 轴纵墙进行高厚比验算，一、二层墙砂浆强度等级为M7.5，查表4-4 得，[β]= 26 ，三、四层墙砂浆强度等级为M5，查表得，[β]= 24 。
第一层，H = 1+1.2 + 0.3 + 0.35 = 3.75m ，s = 9m > 2H = 7.5m ，查表4-3 得，H0 = 1.0H = 3.75m ，考虑窗洞口影响，µ2= 1−0.4bs s = 1− 0.4 × 3×1.5 9 = 0.8 > 0.7所以第一层实际高厚比β = H0h = 3.75 0.37 = 10.13 < µ2[β ]= 0.8× 26 = 20.8 。
第二层，H = 1+ 2.1+ 0.3 = 3.4m ，s = 9m > 2H = 6.8m ，查表4-3 得，H= 1.0H = 3.4m ，所以第二层实际高厚比β = H0h = 3.4 0.37 = 9.19 < µ2[β ]= 0.8× 26 = 20.8 。
第三、四层，H = 1+ 2.1+ 0.3 = 3.4m ，s = 9m > 2H = 6.8m ，查表4-3 得，H= 1.0H = 3.4m ，所以第三层实际高厚比β = H0h = 3.4 0.24 = 14.17 < µ2[β ]= 0.8× 24 = 19.2 。
2、横墙：一二层横墙墙厚370mm ，三四层横墙墙厚240mm ，墙长7.2m ，且墙上无洞口，故不必进行高厚比验算。
五、墙体承载力计算该房屋所在地的基本风压值为0.55kN / m2 ，且房屋层高小于4m，房屋总高1 1l 1度小于28m ，由表 4-6 知，该房屋设计时可不考虑风荷载的影响。
（一）纵墙承载力计算 1、选择计算单元对于该房屋 A 轴叫 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。
取计算单元，其受荷面积为： 3.0×（7.2 + 2.1）= 27.9m 2 。
2、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 N ，又有弯矩 M ，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。
3、荷载计算将荷载转化成线荷载 （1）屋面恒荷载3.55× 3 + 3.125 = 13.775kN / m（2）女儿墙自重（厚240mm ，高500mm ，双面粉刷）5.24× 0.5× 3 = 7.86kN / m（3）天沟荷载2.17kN / m（4）二、三、四层楼面恒荷载2.14 × 3 +3.125 = 9.545kN / m（5）屋面活荷载0.5× 3 = 1.5kN / m（6）二、三、四层楼面活荷载2× 3 = 6kN / m（7）三、四层墙体自重、窗自重及圈梁自重 5.24 ×（3× 3.4 − 0.3× 3 − 2.1×1.2）+ 25× 0.3× 3× 0.24 + 0.35× 2.1×1.2 = 41.89kN （8）一、二层墙体自重、窗自重及圈梁自重7.71× (3× 3.4 − 0.3× 3 − 2.1×1.2)+ 25× 0.3× 3× 0.37 + 0.35× 2.1×1.2 = 61.48kN 4、控制截面的内力计算 （1）第四层1）第四层截面 1-1 处易求得恒荷载产生的支座反力 F = 103.63kN ， 活荷载产生的支座反力F = 9kN ,屋面荷载产生的支座反力 F = 95.77kN 。
由屋面荷载产生的轴向力设计值应考虑两中内力组合：由可变荷载效应控制的组合， γ G = 1.2, γ Q = 1.4 ，则N (1) = 1.2 ×103.63 + 1.4 × 9 = 136.956kNN (1) = 1.2 × 95.77 +1.4 × 9 = 127.52kN由永久荷载效应控制的组合， γ G = 1.35, γ Q = 1.4 ，则N ( 2) = 1.35×103.63 +1.4 × 0.7 × 9 = 148.72kN1l 2 23 3l 0 σ 1N ( 2) = 1.35× 95.77 + 1.4 × 0.7 × 9 = 138.11kN三、四层采用 Mu7.5 轻型骨料混凝土砌块，M5 砂浆砌筑，查表 2-4，砌体 抗压强度设计值 f = 1.71Mpa ，一、二层采用Mu10 轻型骨料混凝土砌块，M7.5砂浆砌筑，查表 2-4，砌体抗压强度设计值 f = 2.5Mpa 。
屋（楼）面梁端设有刚性垫块，取σ 0 f ≈ 0 ， δ1 = 5.4 ，此时刚性垫块上表面处梁端有效支承长度a 0,b= δ1 = 5.4× = 92mm 。
M (1) = N （1）( y − 0.4a ) = 127.524 × (0.12 − 0.4 × 0.092) = 10.6kN ⋅ m11l0,bM (2) = N （2）( y − 0.4a ) = 138.11× (0.12 − 0.4 × 0.092) = 11.49kN ⋅ m11l0,be (1) = M(1) N (1) = 10.6 136.956 = 0.0774m1 1 1e (2) = M(2) N (2) = 11.49 148.72 = 0.0773m1112）第四层截面 2-2 处N （1）= 136.956 +1.2× 41.81 = 187.127kNN （2）= 148.725 +1.35× 41.81 = 205.145kN (2)第三层1)第三层截面 3-3 处易求得楼面恒荷载产生的支座反力 F = 57.34kN ，楼面活荷载产生的支座反力 F = 36.04kN 。