2021年砌体结构课程设计实例

综合课程设计任务书

欧阳光明（2021.03.07）

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。

一、设计资料

系，大梁尺寸250mm×500mm。墙体用MU10砖，M5砂浆砌筑，墙厚均为240mm。屋面和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2.5kN/㎡，190mm厚双面粉刷，墙自重2.08kN/㎡，240mm厚双面粉刷墙自重5.24kN/㎡，铝合金窗按025kN/㎡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0.55kN /㎡。

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。

剖面图示意图

9.8㎡<50㎡,因此楼面活荷载不必折剪。

由于本地区的基本风压值

W=0.55kN/㎡，且房屋高度小于4m，房

屋总高小于18m，洞口水平截面面积小于截面的2/3，屋面自重大于0.8kN/㎡，所以不考虑风载的影响。

4.纵墙承载力验算

<1>选取计算单元

该房屋有内、外纵墙。对于外纵墙，相对而言，D轴线强比A轴线墙更不利。而内纵墙，虽然走廊楼面荷载是内纵墙上的竖向压力有所增加，但梁支乘处墙体的轴向力偏心距却有所减小，并且内纵墙上的洞口宽度较外纵墙上的小。所以可只在D轴线上取一个开间的外纵墙作为计算单元，其受荷面积为：3.3×3=9.9㎡。

<2>确定计算面积：

每层墙的控制截面位于墙的顶部梁（或板）的底面和墙低的底面处。因为墙的顶部梁（或板）的底面处，梁（或板）传来的支撑压力产生的弯矩最大，且为梁（或板）端支承处，其偏心承压和局部变压均为不利。而墙底的底面处承受的轴向压力最大。所以此处对截面：1-1～6-6的承受力分别进行计算。

<3>荷载计算：

取一个计算单元，作用于纵墙的荷载标准值如下：

层面横荷载：4.79×9.9+3×3.3=56.82kN

女儿墙自重：5.24×3.3×0.6=10.38kN

二、三四楼面活荷载： 3.4×3.3×3+3×3.13=43.05kN

屋面活荷载：2.0×9.9=19.8kN

二、三四层楼面活荷载：3×9.9=29.7kN

二、三四层墙体和窗自重：

5.24×（3.3×3.3-2.1×1.5）+0.25×2.1×1.5=41.35kN

一层墙体和窗自重：

5.24×（3.75×3.3-2.1×1.5）+0.25×2.1×1.5=49.13kN

<4>控制截面的内力计算：

1> 第四层： ① 第四层截面

1-1处：

由屋面荷载产生的轴向力涉及值应考虑两种内力组合，由可变荷载效应控制的组合，G γ=1.2，Q γ=1.4 则

(1)1N =1.2×（56.82+10.38）+1.4×19.8=108.36kN

(1)11N =1.2×56.82+1.4×19.8=95.91kN

由永久荷载效应控制的组合：G γ=1.2，Q γ=1.4

(2)1N =1.35×（56.82+10.38）+1.4×0.7×19.8=110.13kN

(2)

11N =1.35×56.82+1.4×0.7×19.8=96.12kN

因为本教学楼采用MU10，M5砂浆砌筑，查表2—4得，砌体的抗压强度设计值f=1.5MPa 。

屋（楼）面均设有刚性垫块，0f σ≈0，1δ=5.4，此时刚性垫块上表面处梁端有效支承长度

0,b a

(1)1M =(1)

11N （y-0.40,b a ）=95.91×(0.12-0.4×0.099)=7.72kN/m

(2)1M =(2)11N （y-0.40,b a ）=96.12×（0.12-0.4×0.099）=7.73kN/m

(1)1

e

=

(1)

1(1)

1M N =7.72108.36=0.072m

(2)1

e

=

(2)

1(2)

1M N =7.73110.13=0.071m

② 第四层截面2-2处

轴向力为上述荷载l N 和本层墙自重之和

(1)2N =108.36+1.2×41.35=158kN

(2)2N =110.13+1.35×41.35=165.96kN

2>第三层

① 第三层截面

3-3处：

轴向力为上述荷载2N 和本层楼盖荷载3l N 之和

(1)3l N =1.2×43.05+1.4×29.7=93.24kN (1)3N =158+93.24=251.24kN

(1)0

σ

=-3158100.24 1.8

⨯⨯0.366MPa ，(1)0f σ=0.3661.5=0.244

查表3-5，11δ（）

=5.74，则：

10b a （），=5.74

∴(1)3M =(1)3l N （y-0.410b a （）

，）

=93.24×（0.12-0.4×0.105）=7.28kN/m (1)0

e

=

(1)

3(1)3

M N

=

7.28

251.24

=0.029m

(2)3l N =1.35×43.05+0.7×1.4×29.7=87.23kN (2)3N =165.96+87.23=253.19kN

(2)0

σ

=

-3165.96100.24 1.8

⨯⨯=0.385MPa

(2)0f σ=0.3851.5=0.266 查表3-5 1

δ（2）=5.8