砌体结构四层教学楼设计Word格式.docx

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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

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s3.6m310.8m32m，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，

H3.6m,s10.8m2H（7.2m），查表3-2,Ho1.0H3.6m。

三、四层墙的砂浆强度等级为M2.5，查表4-4,[B]=22。

一、二层墙的砂浆强度等级为M5查表4-4,[B]=24。

考虑窗洞的影响，。

三，四外纵墙的实际高厚比巴152[]0.82217.6，满足要求

h0.24

对于第二层外纵墙，属带壁柱墙，其几何特征为：

2

A1.8m0.24m0.13m0.62m0.5126m

y20.37m0.149m0.221m

I[1.80.1493（1.80.62）（0.240.149）30.620.2213]m4/34.512103m4

iTTa4.512103/0.5126m0.094m

3.6m

hT3.5i3.50.094m0.329m

s10.8m2H7.2m，查表3-2，H°

1.0H

整片墙的高厚比

验算壁柱间墙时,

壁柱间墙的高厚比

H0

2.16“r

9.02【

]19.2，亦满足要求。

h

0.24

对于一层外纵墙，s

10.8m

2H（24.8m

9.6m），查表4-2，H01.0H4.8m

层外纵墙的实际高厚比

H。

4・813.0

2[]0.82419.2，满足要求。

0.37

s3.6mH，查表4-3，H00.6s0.63.6m2.16m。

3.2内纵墙咼厚比验算

C轴线上横墙间距最大的一段内纵墙上开有两个门洞，210.42.4/10.80.91，

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，H。

1.0H4.8m,020.02[]0.912421.84，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

3.3横墙咼厚比验算

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

35mn厚配筋细石混凝土板：

25kN/m30.035m0.88kPa

顺水方向砌120mml?

180mn高条砖：

19kN/m30.18m0.12m/0.5m0.82kPa

三毡四油沥青防水卷材，撒铺绿豆砂：

0.4kPa

40mm厚防水珍珠岩：

4kN/m30.04m0.16kPa

20mm厚1:

2.5水泥砂浆找平层：

20kN/m30.02m0.4kPa

110mm厚预应力混凝土空心板（包括灌缝）：

2.0kPa

15mm厚板底粉刷：

16kN/m0.015m0.24kPa

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：

28kN/m30.015m0.42kPa

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：

2.0kPa

（5）屋面梁、楼面梁自重标准值：

25kN/m30.2m0.5m2.5kN/m

（6）墙体自重标准值

240mn厚墙体自重：

5.24kPa（按墙面计）

370mn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BC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3.62.48.64m2（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：

4.9kPa8.64m2+2.5kN/m2.4m=48.34kN

女儿墙自重（厚240mm高900mm双面粉刷）：

5.24kPa0.9m3.6m=16.98kN

二、三、四层楼面恒荷载：

3.06kPa8.64m2+2.5kN/m2.4m=32.44kN

二、三、四层楼面活荷载：

2.0kPa8.64m2=17.28kN

三、四层墙体和窗自重：

5.24kPa（3.63.61.82.1）0.4kPa1.8m2.1m=49.62kN

二层墙体（包括壁柱）和窗自重：

5.24kPa（3.6m3.6m-1.8m2.1m-0.62m3.6m）+0.4kPa1.8m

2.1m+7.71kPa0.62m3.6m=55.13kN

一层墙体和窗自重：

7.71kPa（3.64.8m-1.8m2.1m）+0.4kPa1.8m2.1m=105.60kN

（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

N|1}=1.2（48.34kN16.98kN）1.417.28kN102.58kN

Nl

（2）=1.35（48.34kN16.98kN）17.28kN105.46kN

N1（l1）=1.248.34kN1.417.28kN82.2kN

N1（l2）=1.3548.34kN17.28kN82.54kN

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°

」f0,15.4，此时刚性垫块上表面处梁端有效支承长度a°

b为

mV

M；

2）

a0,b

106mm

N1（l1）（yO.4a0,b）82.2kN（0.12

0.40.106）m6.38kNm

Nf（y0.4a0,b）82.54kN（0.12

0.40.106）m6.41kNm

e⑴mJN

（1）6.38kNm.102.58kN0.062m

e⑵Mi⑵N⑵6.41kNm105.46kN0.061m

第四层截面2-2处：

轴向力为上述荷载N1与本层墙自重之和：

NJ102.58kN1.249.62kN162.12kN

N22）105.46kN1.3549.62kN172.45kN

2第三层

第三层截面3-3处：

轴向力为上述荷载N2与本层楼盖荷载N31之和：

nT

1.232.44kN1.417.28kN63.12kN

Nf

162.12kN63.12kN225.24kN

（1）

162.12kN

0.375MPa

1.8m0.24m

01）f0.3751.30.29

查表3-5，1

（1）5.835,由公式得

a01b5.835Q-^mm115mm

m31）N31）（y0.4a01b）63.12kN（0.120.40.115）m4.67kNm

e31）mJ,nJ4.67kNm225.24kN0.021m

N32）1.3532.44kN17.28kN61.07kN

n32）

172.45kN61.07kN233.52kN

（2）

172.45kN

0.399MPa

02）.f0.3991.30.31

查表3-5，,2）5.865，由公式得

a02b5.865J500mm115mm

m32）N?

（y0.4a02b）61.07kN（0.120.40.115）m4.52kNm

e32）m3[.n32）4.52kNm233.52kN0.019m

第三层截面4-4处：

轴向力为上述荷载N3与本层墙自重之和：

Nf225.24kN1.249.62kN284.78kN

N42）233.52kN1.3549.62kN300.51kN

3第二层

第二层截面5-5处：

轴向力为轴向荷载Na与本层楼盖荷载之和：

n51）

63.12kN

284.78kN

63.12kN347.9kN

284.78kN

0.556MPa

0.5126m2

0/

0.556:

/1.5

由表3-5，1

（1）5.955，由公式得:

a0；

5.955（500mm110mm

0.4盘）Nf（y1y）

0.12）m

63.12kN（0.2210.40.11）m284.78kN（0.149

2.91kNm

£

曲吋）2・91kNm347.9kN0.008m

N5l61.07kN

N52）300.51kN61.07kN361.58kN

由表3-5，1

（1）5.985，由公式得:

m52）n52）（y20.4a02b）Nf）®

y）

61.07kN（0.2210.40.11）m300.51kN（0.1490.12）m

2.09kNm

e52）M^/2.09kN叱0006m

e5N；

361.58kN0.006m

第二层截面6-6处：

轴向力为上述荷载N=与本层墙体自重之和：

347.9kN1.255.13kN414.06kN

n62）361.58kN1.3555.13kN436.01kN

4第一层

第一层截面7-7处：

轴向力为上述荷载Ns与本层楼盖荷载之和：

n71）

414.06kN63.12kN477.18kN

414.06kN

20.622MPa

1.80.37m2

⑴/f0.622/1.50.42

查表3-5，⑴6.09，由公式得:

0,b

1）N7?

yO.4a0；

N『（yyj

63.12kN0.1850.40.112m414.06kN0.1850.149m

6.06kNm

mJ/nJ6.06kNm/477.18kN0.013m

N72）61.07kN

n72）436.01kN61.07kN497.08kN

⑵

436.01kN

0.655MPa

1.8m0.37m

/f0.655/1.5

0.44

查表3-5,,2）6.18,由公式得:

61.07kN（0.1850.40.113）m436.01kN（0.1850.149）m

7.16kNm

e72）M72）/N72）7.16kNm/497.08kN0.014m

第一层截面8-8处：

轴向力为上述荷载N7与本层墙体自重之和:

N81）477.18kN1.2105.60kN603.9kN

N82）497.08kN1.35105.60kN639.64kN

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：

汕⑴102.58kN,e1

（1）0.062m

第二组内力：

N,2）105.46kN,e；

2）0.061m

对于第一组内力有

e/h0.062/0.240.26

e/y0.061/0.120.520.6

H0/h3.6/0.2415

查表3-3，0.29，按公式有

fA0.291.31.80.2410‘kN162.86kN102.58kN,满足要求

对于第二组内力有

e/h0.061/0.240.25e/y0.061/0.120.500.6

15

查表3-3，0.30,按公式3-16有

fA0.301.31.80.2410‘kN168.5kN105.46kN,亦满足要求

第一组内力:

②第四层截面2-2处，窗间墙受压承载力验算

162.12kN,ey

第二组内力:

n22）

172.45kN,e⑴

e/h

0,

查表3-3，

0.69,按公式有

fA

0.691.31.8

3

0.2410kN

387.50kN172.45kN,满足要求

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740mm240mm300mm的预制刚性垫块

垫块面积

Aabbb0.24m0.74m0.1776m

01）16.98kN0.04MPa

N1（l1）82.2kN

a0,b106mm

N。

。

代0.04MPa0.1776103m27.1kN

N1l7.1kN82.2kN89.3kN

eNny0.4a°

b

/NoNn

82.2kN0.120.40.106m/89.3kN0.071m

0.071/0.240.30

按3，查表3-3，

0.48。

同时

A00.74m

20.24m0.24m0.2928m2

A。

/A

0.2928/0.17761.65

按公式（3-25）有

10.35〔Ab110.351.6511.282.0

0.80.81.281.02

按公式有

ifAb0.481.021.30.177610113.03kNNoNii（89.3kN）,满足要求。

对于第二组内力，由于a0,b相等，梁端反力非常接近，因此采用740mm240mm300mm

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620mm240mm240mm的预制预制刚性垫块。

01）0.375MPa

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

N/kN

225.24

284.78

233.52

300.51

e/mm

21

19

0.09

—

0.08

y/mm

120

e/y

0.18

0.16

0.508

0.69

0.526

A/m2

0.432>

0.3

f/MPa

1.3

285.3>

387.5>

295.4>

满足要求

附）63.12kN,a0'

b115mm

垫块面积：

Ababbb0.24m0.62m0.1488m2

N（（l）0l）Ab0.375MPa0.1488m255.8kN

n3：

）N0）55.8kN63.12kN118.92kN

e/h0.040.240.167,

按3,查表3-3,0.75。

A（0.62m20.24m）0.24m0.264m2,A0/Ab0.264/0.14881.77

1fAb

0.751.051.30.1488103

152.33kN

N3l118.92kN,满足要求

0.399MPa,砒2）

61.07kN,a0?

115mm

第二组内力与上组内力相比，aob基本相等，而梁端反力却小些，这对局部受压有利，因

此采用620mm240mm240mm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

5-5

6-6

N/kN

347.9

414.06

361.58

436.01

8

e/hT

8/329=0.024

6/329=0.018

y/mm

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490mm370mm180mm的刚性垫块

A0.490.370.1813m2

0l）0.556MPa

N（5）63.12kN

a0,b110mm

N0"

（（l）Ab0.5560.1813103100.8kN

N01）N（5）100.863.12163.92kN

e63.12（0.1850.40.11）/163.920.054m

e/h0.054/0.370.15

按3,查表3-2,0.79。

同时A0.490.370.1813m2（只计算壁柱面积），并取

11.0，贝U按公式有

1fAb0.791.01.50.1813103214.84kNN0N5L163.9kN,满足局压载力的要求。

02）0.586MPa

N5L）61.07MPaa0，110mm

采用上述刚性垫块时

a02）02Ab0.5860.1813103kN106.24kN

a02）N5?

106.2461.07167.31kN

e=61.07（0.185-0.40.11）/167.31=0.051m

e/h=0.056/0.37=0.15

按3,查表3-2，0.81，按公式有

fAb0.811.01.50.1813103220.28kNn5（（167.31kN）

因此，采用490mm370mm180mm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

e/mm

13

14

e/h

13/3700.035

14/3700.038

185

0.07

0.076

13.0

0.721

0.795

0.714

0.666

fA/KN

720.3>

794.2>

713.3>