砌体结构课程设计

一、设计资料

某三层教学楼（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2.5 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：自然地表下0.5m 内为填土，填土下0.8秒内为粉质粘土（a f =130 MPa ）

，其下为1.2m 厚粘土（a f =220MPa ），再下面是砾石层（a f =355MPa ）。该地区的基本风压值为0.55 kN /㎡。抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，II 类场地。 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。

设计计算书

1.房屋的静力计算方案和承重体系

因为本教案楼的楼盖采用1类楼盖体系，横墙的最大间距S=3.3×3=9.9m<32m,因此本房屋属刚性方案。采用纵横墙承重体系。

2.墙体的高厚比验算

<1>外纵墙高厚比验算：

取轴线D 上横墙间距最大的一段外纵墙进行高厚比验算。因为此教学楼采用M5砂浆砌筑，所以[]β=24

对于第一层：H=3.75m S=3.3×3=9.9m>2H=7.5m ∴0H =1.0H=3.75m 对于第二、三层：H=3.3m S=3.3×3=9.9m>2H=6.6m ∴0H =1.0H=3.3m

考虑窗洞的影响：2μ =1-0.4bs s

=1-0.4×1.539.9⨯=0.82>07

因为墙厚均为240mm,所以第一层0H H β==3.75

0.24=15.625

而2

μ

[]β=0.82×24=19.68所以β<2μ[]β满足要求

第二、三层 0

H h

β=

=3.3/0.24=13.75<2μ[]β=19.68

<2>内纵墙高厚比验算

考虑门洞口的影响，选取①-②定位轴线之间的内纵墙进行验算[B]=24，

2

μ

=1-0.4

bs s =1-0.4×1

3.3

=0.88>0.82故不必验算可知内纵墙高厚比符合要求。 <3>横墙高厚比验算

横墙厚度为240mm,墙长s=6m, 对于第一层2H>S>H=3.75,所以

0H =0.4s+0.2H=0.4×6+0.2×3.75=3.15m 所以0H H β=

=3.15

0.24

=13.13<[]β=24 因为第二层和第三层高度H=3.3m 所以无需验算便知高度比一定满足需求，所以横墙高度比符合要求。

3.荷载计算

根据设计要求，荷载资料如下： <1>屋面横荷载标准值：

合成高分子防水涂膜5撤蛭石保护层 0.1 kN /㎡

20mm厚水泥砂浆找平层 0.4 kN /㎡

20mm厚聚苯乙烯保温层 0.01 kN /㎡

合成高分子卷材防水层 0.3 kN /㎡

20mm厚水泥砂浆找平层 0.4 kN /㎡

煤渣砼找坡2%平均厚度81 1.134 kN /㎡120密码厚预应力多孔板（汗灌缝、顶棚抹灰等） 2.1 kN /㎡

20mm厚顶棚抹灰 0.34 kN /㎡

∑ 4.79 kN /㎡

层面梁自重 25×0.25×0.5=3.13 kN /㎡<2>楼面横荷载标准值

大理石面层： 28×0.02=0.56 kN /㎡

20mm厚水泥砂浆找平： 20×0.02=0.4 kN /㎡

120mm厚预应力多孔板（包括灌缝）： 2.1 kN /㎡

20厚板底粉刷： 0.34 kN /㎡

∑ 3.4 kN /㎡

楼面自重： 25×0.25×0.5=3.13 kN /㎡<3>墙体自重标准值

240后墙体自重： 5.24 kN㎡（双面粉刷）

190后墙体自重： 2.08 kN /㎡（双面粉刷）

铝合金窗自重：0.25 kN /㎡（按窗面积计）

<4>5人层面的活荷载标准值： 2.0 kN /㎡

<5>楼面活荷载标准值

根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001），教室、实验室、办公室的楼面活荷载标准值为2.0 kN /㎡。因本教学综合楼使用荷载较大，根据实际情况楼面活荷载标准值去3 kN/㎡。此外按照荷载规范，实际房屋墙和基础时，楼面活荷载标准值采用与其楼面梁相同的折剪系数，而楼面梁的从属面积为： 6×3.3=19.8㎡<50㎡, 因此楼面活荷载不必折剪。

W=0.55 kN /㎡，且房屋高度小于4m，房屋总高小由于本地区的基本风压值

于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。

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=56.82 kN 女儿墙自重：

5.24×3.3×0.6=10.38 kN

二、三楼面活荷载： 3.4×3.3×3+3×3.13=43.05 kN 屋面活荷载：

2.0×9.9=19.8 kN

二、三层楼面活荷载： 3×9.9=29.7 kN 二、三层墙体和窗自重：

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

一层墙体和窗自重：

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

<4>控制截面的内力计算： 1> 第三层：

① 第三层截面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