砌体结构课程设计

一、设计资料。

某三层教学楼（无地下室）平面及剖面如图，采用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0.

25 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（=130），其下为1.2m厚粘土（=220），再下面是砾石层（=355）。该地区的基本风压值为0.

55 kn /㎡抗震设防烈度为7度，设计**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、掌握墙体设计中的构造要求，确定构造柱和圈梁的布置；

6、熟悉基础和楼梯结构设计；

7、掌握绘制结构施工图。

三、设计计算书。

1、房屋的结构承重方案和静力计算方案。

因为本教学楼的楼盖采用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=24，对于第一层：h=3.

75m，s=3.3×3=9.9m>2h=7.

5m ∴=1.0h=3.75m

对于第。二、三层：h=3.

3m，s=3.3×3=9.9m>2h=6.

6m ∴=1.0h=3.3m，考虑窗洞的影响：

=1-0.4=1-0.4×=0.

82>0.7，因为墙厚均为240mm,所以第一层==15.625，而=0.

82×24=19.68所以《满足要求。第。

二、三层 =3.3/0.24=13.75<=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=24， =1-0.4=1-0.4×=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=5.1m.对于第一层2h>s>h=3.

75,所以=0.4s+0.2h=0.

4×5.1+0.2×3.

75=2.79m 所以==11.63<=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。

1>屋面恒荷载标准值：

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811.134 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厚墙体自重5.24 kn㎡（双面粉刷）

190厚墙体自重2.08 kn /㎡双面粉刷）

铝合金窗自重0.25 kn /㎡按窗面积计）

4>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》，教室、实验室、办公室的楼面活荷载标准值为2.0 kn /㎡因本教学楼使用荷载较大，根据实际情况楼面活荷载标准值取3 kn /㎡此外按照荷载规范，计算房屋墙和基础时，楼面活荷载标准值采用与其楼面梁相同的折减系数，而楼面梁的从属面积为：5.

1×3.3=16.83㎡<50㎡, 因此楼面活荷载不必折减。

由于本地区的基本风压值=0.55 kn /㎡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0.8 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，虽然走廊楼面荷载使内纵墙上的竖向压力有所增加，但梁支撑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）的底面和墙底的底面处。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，其偏心承压和局部受压均为不利。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～截面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=57.32 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：

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， =1.2， =1.4 则。

=1.2×（57.32+10.38）+1.4×19.8=108.96kn

1.2×57.32+1.4×19.8=96.50kn

由永久荷载效应控制的组合： =1.35， =1.4

1.35×（57.32+10.38）+1.4×0.7×19.8=110.80 kn

1.35×57.32+1.4×0.7×19.8=96.79 kn

因为本教学楼采用mu10、m5砂浆砌筑，查表得，砌体的抗压强度设计值f=1.5mpa。屋（楼）面均设有刚性垫块， 0， =5.4，此时刚性垫块上表面处梁端有效支承长度：

5.4=5.4×=99mm

（y-0.4）=96.50×(0.12-0.4×0.099)=7.76 kn /m

（y-0.4）=96.79×（0.12-0.4×0.099）=7.78 kn /m

=7.76/108.96=0.071m

=7.78/110.80=0.070m

第三层截面2-2处。

轴向力为上述荷载和本层墙自重之和。

108.36+1.2×41.35=158 kn

110.13+1.35×41.35=165.96 kn

2>第二层。

第二层截面3-3处：

轴向力为上述荷载和本层楼盖荷载之和。

1.2×43.05+1.4×29.7=93.24 kn

158.58+93.24=251.82kn

=0.367mpa， =0.367/1.5=0.245

查表， =5.74，则： =5.74×=105mm

（y-0.4）=93.24×（0.12-0.4×0.105）=7.28 kn /m

===0.029m

1.35×43.05+0.7×1.4×29.7=87.23 kn

166.62+87.23=253.85 kn

=0.386mpa

0.386/1.5=0.257 ，查表=5.8

5.8×=106m

（y-0.4）=87.23×（0.12-0.4×0.106）=6.77 kn /m

=6.77/253.85=0.027m

第二层截面4-4处。

轴向力为上述荷载与本层墙自重之和，251.82+1.2×41.35=301.44 kn

253.85+1.35×41.35=309.67 kn

3>第一层：

第一层截面5-5处，轴向力为上述荷载和本层楼盖荷载之和。

93.24 kn

301.44+93.24=394.68kn

=0.697mpa

=0.465 查表=6.30

6.30×=115mm

×（y-）=93.24×（0.12-0.4×0.115）=6.90 kn /m

==0.017m

87.23 kn， =309.67+87.23=396.90 kn

=0.478 查表=6.35

6.35×=116mm

×（y-）=87.23×（0.12-0.4×0.116）=6.42 kn /m

==0.016m

第一层截面6-6处。

轴向力为上述荷载与本层本层墙自重之和。

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