砌体结构四层教学楼设计Word文档格式.docx
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5.2墙下条形基础设计19
6结果与结论20
7收获与致谢21
7.1收获21
7.2致谢21
8参考文献22
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
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
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，因此本房屋属于刚性方案。
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。
对于三、四层外纵墙，，，查表3-2，。
3、四层墙的砂浆强度等级为M2.5，查表4-4，[β]=22。
一、二层墙的砂浆强度等级为M5，查表4-4，[β]=24。
考虑窗洞的影响，。
三，四外纵墙的实际高厚比，满足要求。
对于第二层外纵墙，属带壁柱墙，其几何特征为：
，查表3-2，
整片墙的高厚比
，满足要求。
验算壁柱间墙时，，查表4-3，。
壁柱间墙的高厚比，亦满足要求。
对于一层外纵墙，，查表4-2，。
一层外纵墙的实际高厚比，满足要求。
3.2内纵墙高厚比验算
C轴线上横墙间距最大的一段内纵墙上开有两个门洞，，大于上述0.8，故不必验算便可知三、四层内纵墙高厚比符合要求。
对于一层内纵墙，，，满足要求。
二层内纵墙的计算高度比一层内纵墙的小，显然其高厚比亦能满足要求，不必再验算。
3.3横墙高厚比验算
横墙厚度为240mm，墙长s=4.8m，且墙上无洞口，其允许高厚比较纵墙的允许高厚比有利，不必再验算。
4承载力验算
4.1荷载资料
（1）屋面恒荷载标准值
35mm厚配筋细石混凝土板：
顺水方向砌120mm厚180mm高条砖：
三毡四油沥青防水卷材，撒铺绿豆砂：
0.4kPa
40mm厚防水珍珠岩：
20mm厚1:
2.5水泥砂浆找平层：
110mm厚预应力混凝土空心板（包括灌缝）：
2.0kPa
15mm厚板底粉刷：
屋面恒荷载标准值合计：
4.90kPa
（2）上人屋面的活荷载标准值：
（3）楼面恒荷载标准值
大理石面层：
20mm厚水泥砂浆找平层：
110mm厚预应力混凝土空心板：
0.24kPa
楼面恒荷载标准值合计：
3.06kPa
（4）楼面活荷载标准值：
（5）屋面梁、楼面梁自重标准值：
（6）墙体自重标准值
240mm厚墙体自重：
5.24kPa（按墙面计）
370mm厚墙体自重：
7.71kPa（按墙面计）
铝合金玻璃窗自重：
0.4kPa（按墙面计）
本地区的基本风压为0.35kPa，且房屋层高小于4m，房屋总高小于28m，故该设计可不考虑风荷载的影响。
4.2纵墙承载力计算
（1）选取计算单元
该房屋有内、外纵墙，D轴墙较A轴墙不利。
对于B、C轴内纵墙，走廊楼面传来的荷载，虽使内纵墙上的竖向压力有所增加，但梁（板）支承处墙体轴向力的偏心距却有所减少，且内纵墙上的洞口宽度较外纵墙上的小。
因此，可只在D轴取一个开间的外纵墙为计算单元，其受荷面积为（按理需扣除一部分墙体的面积，这里仍近似地以轴线尺寸计算）。
（2）确定计算截面
通常每层墙的控制截面位于墙顶部梁（或板）底面（如截面1-1）和墙底底面（如截面2-2）处。
在截面1-1等处，梁（板）传来的支承压力产生的弯矩最大，且为梁（板）墙支承处，其偏心受压和局部受压均不利。
在截面2-2等处，则承受的轴心压力最大。
本房屋中第四层和第三层墙体所采用的砖、砂浆强度等级和墙厚虽相同，但轴心力的偏心距不同；
第一层和第二层墙体的墙厚不同，因此需对截面1-1~截面8-8的承载力分别进行计算。
（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：
屋面恒荷载：
女儿墙自重（厚240mm,高900mm,双面粉刷）:
二、三、四层楼面恒荷载：
屋面活荷载：
二、三、四层楼面活荷载：
三、四层墙体和窗自重：
二层墙体（包括壁柱）和窗自重：
一层墙体和窗自重：
（4）控制截面的内力计算
①第四层
第四层截面1-1处：
由屋面荷载产生的轴向力设计值应考虑两种内力组合
三、四层墙体采用烧结页岩砖MU10、水泥混合砂浆M2.5砌筑，查表2-4，砌体的抗压强度设计值一二层墙体采用烧结页岩砖MU10、水泥混合砂浆M5砌筑，砌体的抗压强度设计值。
屋（楼）面梁端均设有刚性垫块，由公式（3-18）和表3-5，取，此时刚性垫块上表面处梁端有效支承长度a0,b为
第四层截面2-2处：
轴向力为上述荷载与本层墙自重之和：
②第三层
第三层截面3-3处：
轴向力为上述荷载与本层楼盖荷载之和：
查表3-5，由公式得
查表3-5，，由公式得
第三层截面4-4处：
③第二层
第二层截面5-5处：
轴向力为轴向荷载N4与本层楼盖荷载之和：
由表3-5，，由公式得：
第二层截面6-6处：
轴向力为上述荷载N5与本层墙体自重之和：
④第一层
第一层截面7-7处：
轴向力为上述荷载N6与本层楼盖荷载之和：
查表3-5，，由公式得：
查表3-5，由公式得：
第一层截面8-8处：
轴向力为上述荷载与本层墙体自重之和：
第四层窗间墙承载力验算
1第四层截面1-1处窗间墙受压承载力验算
第一组内力：
第二组内力：
对于第一组内力有
查表3-3，，按公式有
满足要求
对于第二组内力有
查表3-3，按公式3-16有
亦满足要求
②第四层截面2-2处，窗间墙受压承载力验算
查表3-3，按公式有
③梁端支撑处（截面1-1）砌体局部受压承载力验算
梁端设置尺寸为的预制刚性垫块
垫块面积
按，查表3-3，。
同时
按公式（3-25）有
按公式有
满足要求。
对于第二组内力，由于相等，梁端反力非常接近，因此采用的刚性垫块能满足局部承压力的要求。
（6）第三窗间墙承载力验算
①窗间墙受压承载力验算结果列于表4-1。
②梁端支撑处（截面3-3）砌体局部受压承载力验算
梁端设置尺寸为的预制预制刚性垫块。
第一组内力：
表4-1第三层窗间墙受压承载力验算结果
项目
第一组内力
第二组内力
截面
3-3
4-4
225.24
284.78
233.52
300.51
21
19
0.09
_
0.08
120
0.18
0.16
15
0.508
0.69
0.526
0.432>
0.3
1.3
285.3>
387.5>
295.4>
垫块面积：
按查表3-3，。
，
满足要求
第二组内力，
第二组内力与上组内力相比，基本相等，而梁端反力却小些，这对局部受压有利，因此采用的刚性垫块能满足局部承载力的要求。
（7）第二间窗间墙承载力验算
1窗间墙受压承载力验算结果列于表4-2。
表4-2第二层窗间墙受压承载力验算结果
项目
5-5
6-6
347.9
414.06
361.58
436.01
8
6
8/329=0.024
6/329=0.018
221
8/221=0.036
6/221=0.027
11.0
0.797
0.845
0.809
0.5126
1.5
612.81>
649.72>
622.04>
②两端支撑处（截面5-5）砌体局部受压承载力验算
梁端设置尺寸为的刚性垫块
按查表3-2，。
同时（只计算壁柱面积），并取，则按公式有
采用上述刚性垫块时
e=61.07/167.31=0.051m
e/h=0.056/0.37=0.15
按
因此，采用的预制刚性垫块可满足局部受压承载力要求
（8）第一层窗间墙承载力验算
①窗前墙受压承载力验算结果列于表4-3。
表4-3第一层窗间墙受压承载力验算结果
7-7
8-8
477.18
603.9
497.08
639.64
13
14
13/3700.035
14/3700.038
185
0.07
0.076
13.0
0.721
0.795
0.714
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