砌体结构设计计算书

鹏必生辉砌体结构设计计算书2011目录一、设计任务 (3)二、设计规模和要求 (3)三、设计条件 (4)四、建筑方案设计 (5)五、结构方案设计 (6)六、荷载计算 (7)七、确定静力计算方案 (10)八、墙体高厚比验算 (10)九、墙体承载力验算 (11)十、局部承压验算 (15)十一、基础计算 (16)十二、风荷载计算 (16)十三、抗震设计 (17)十四、设计依据和参考资料 (17)砌体结构设计计算书一、设计任务北方某地区建设一座多功能综合楼，建筑场地平面如图所示，结构形式采用混合结构（墙体为砌体结构，楼屋盖为钢筋混凝土结构）。

二、设计规模和要求该楼为三层办公和小型活动场所，包括教室、阅览室、游艺室、储藏室、办公室等。

采用混凝土砌块砌体混合结构，层高 3.3m～3.9m，标准开间 3.3m～3.9m，进深 4.8m～6.0m。

无吊顶，内墙抹灰或涂料，外墙为水刷石或清水墙。

设两个楼梯间，首层有门厅和主要出入口，每层设卫生间两间。

除标准单开间房间外，每层设双开间和三开间房间各二间。

单开间房间在内纵墙设一 M4 门，双开间房间设一 M4 门和一 C4 高窗，窗台距室内地面 1.8m，三开间房间设两 M4 门和一 C4 高窗。

外纵墙每开间设一 C1 窗，窗台距室内地面 1.0m。

其它门窗尺寸由设计者确定。

女儿墙、阳台、雨罩、台阶等附属设施由设计者确定。

三、设计条件１、工程地质条件建筑物场地地势平坦，地表高程38.56～38.72m，地下水位标高33.4m，无腐蚀性，标准冻融深度为0.8～1.2m。

经地质勘测，地层剖面为：表层0.8～1.2m耕杂土；以下有2.5m 深的粉土（孔隙比e<0.85，饱和度S r<0.5）；再往下为厚砂卵层。

粉土层可做持力层，地基承载力标准值为190kN/m2。

场地土的类型为中软土，场地土覆盖厚度为60m，地基土容重19kN/m3。

２、基本荷载条件活荷载：屋面活载（不上人）0.7kN/m2，（上人）1.5kN/m2；楼面活载2.0kN/m2，走廊活载2.5kN/m2；挑棚、罩雨、天沟、施工活荷载0.7kN/m2。

基本风压：0.45kN/m2。

基本雪压：0.3kN/m2。

恒荷载：由具体设计决定。

抗震设防烈度：6度。

３、主要结构材料强度等级和规格砌块等级≥MU10，砂浆等级≥M5，梁、板、圈梁、构造柱和基础混凝土等级≥C30，垫层混凝土等级≥C15。

四、建筑方案设计整个建筑是一个规则的矩形，东西长32.4m，南北宽12.2m，总建筑面积1185.82m。

东西向共9开间.该建筑内部以中间走廊相隔，纵向两排房屋的样式。

建筑在形式上关于中轴线左右对称。

标准开间3.6m,进深均为 5.1m，走廊宽度 2.0m，层高 3.6m ，总高度为11.4m,无吊顶，共三层。

每层设双开间、三开间房间各两间,单开间房间五间，设楼梯间两间，卫生间两间。

首层设有门厅和主要出入口，门厅在建筑正中央、卫生间和楼梯间分布在建筑两侧。

二、三层布置与底层基本一致，对应底层门厅处为休息室。

单开间房间在内纵墙设一 M4 门；双开间房间设一 M4 门和一C4 高窗，窗台距室内地面 1.8m；三开间房间设两 M4 门和一 C4 高窗；外纵墙每开间设一 C1 窗，窗台距室内地面1.0m；走廊两端尽头分别设一 C5 窗，窗台距室内地面 1m；主要入口设一 M5 门。

屋顶为不上人屋顶，外墙为水刷石，内墙为抹灰。

建筑方案详见图纸（建筑设计图）。

五、结构方案设计１、总体设计结构形式为混合结构，墙体为混凝土砌块砌体结构使用的砌块为混凝土小型空心砌块，截面尺寸390mm×190mm×190mm，强度等级MU10，砂浆等级为M7.5。

本结构采用纵横墙混合承重形式，单开间房间主要为横墙承重；双开间房间和三开间房间主要为纵墙承重，荷载通过梁传到纵墙。

在没有横墙处设置钢筋混凝土进深梁。

楼板均为双向板。

为了达到6度抗震设防要求，在外墙的四角、内外墙交接、内墙转角以及较大门窗洞口两侧设有灌芯柱。

为了增强纵横墙的连接，增加房屋整体性和空间刚度，在各层楼盖处设置了圈梁。

另外，在基础增加了一道圈梁，门、窗洞口上方设置一道过梁。

梁、圈梁、楼面板和屋面板均为现浇钢筋混凝土结构，施工时浇注于一体。

２、构件设计楼板楼板的长跨与短跨分别为：5100mm、3600mm, 长边不大于短边的三倍，因此为双向板。

一般情况下，双向板厚度不宜小于80mm，也不宜大于160mm。

双向板厚度与短跨跨长的比值应满足刚度要求：简支板011 45h l ≥，连续板01150hl≥。

本结构采用整体式现浇钢筋混凝土楼板，因此为连续板，故136007250h m m≥⨯=。

设计任务中要求板厚80 mm ～120mm ，板厚定为100mm 。

● 梁一般情况下，梁的截面尺寸为：高跨比：1/14～1/8 宽高比：1/3～1/2本次设计中，梁的最大跨度为5400mm ，因此可以确定梁的高度范围大致为：380～675mm ，为保证建筑物安全，梁高定为500mm ；梁的宽度范围大致为：200mm ～300mm ，梁宽定为200mm 。

● 圈梁根据规范要求，圈梁高应不小于180mm ，所以取地基圈梁和楼板下圈梁高为300mm 。

宽度与墙厚一致，为190mm 。

施工时与楼板一起现浇。

六、 荷载计算（标：标准值；设：设计值）１、 屋盖荷载（2/KN m ）改性沥青防水卷材（六层做法）0.35 20 厚1:2.5 水泥砂浆找平20×0.02=0.4 200 厚加气混凝土保温层6.5×0.2=1.51:6 水泥焦渣找2%坡度，最薄处30 厚（平均95厚） 14×0.095=1.33 钢筋混凝土现浇板100厚 25×0.10=2.520 厚水泥砂浆顶棚 2.5×0.02=0.05静载 6.13（标）活载 0.7（标）静+活 6.83（标）活载为主 1.0×（1.2×6.13+1.4×0.7）=8.34（设）静载为主 1.0×（1.35×6.13+1.4×0.7×0.7）=8.96（设）取此值２、楼板荷载（2KN m）/20 厚1:2.5 水泥砂浆 20×0.02=0.4050 厚1:6 水泥焦渣垫层14×0.05=0.70100 厚钢筋混凝土楼板 25×0.10=2.5020厚顶棚喷浆 2.5×0.02=0.05静载 3.65（标）活载（楼面2.0 走廊2.5） 2.5（标）静+活 6.15（标）活载为主 1.0×（1.2×3.65+1.4×2.5）=7.88（设）取此值活载为主 1.0×（1.35×3.65+1.4×2.5×0.7）7.38（设）３、墙体、门窗（2kN m）自重（标）/kN m）现浇钢筋混凝土梁（/190墙，外水刷石，内抹灰 0.19×11.8+0.34+0.5=3.08钢门窗 0.45现浇梁，三面抹灰 25×0.2×0.5+0.34×1.2=2.91４、基本参数采用190×190×390MU10 小型混凝土砌块，M7.5 混合砂浆，梁、板、构造柱、圈梁与基础混凝土均采用 C30，砌体 f=2.502N/mm。

公式中：梁上受力h取梁高500mm，板上受力c h取圈梁高300mm。

c墙体计算单元如下：【注】1、由于s=>2H ，所以0H =1.0H ；３、 底层梁底标高2.930，距室外地面3.430，墙埋深0.500，所以底层外纵墙高度H=3.93m 。

七、 确定静力计算方案本结构采用整体式无檩体系钢筋混凝土屋盖和楼盖，横墙间距s=10.8<32 ，故按照刚性方案计算。

八、 墙体高厚比验算由于底层高度最高，故取底层验算，底层满足则其余各层均满足。

验算的基本公式为[]012/H h βμμβ=≤【注】1、1μ为自承重墙允许高厚比修正系数，对于承重墙取1.0；2、2μ为有门窗洞口允许高厚比修正系数，210.4/0.7s b s μ=-≥；3、灌芯柱可按构造柱计算，带构造柱的墙体允许高厚比可以乘以提高系数c μ，1c cb lμγ=+，对混凝土砌块 1.0γ=4、先不考虑构造柱对墙体的影响经过验算，在不考虑构造柱对墙体的影响下，首层各墙体高厚比均满足要求。

在设计时，已经在墙体中加入构造柱，墙体将更加稳定。

由前面分析知整个建筑墙体的高厚比都满足要求。

九、墙体承载力计算１、确定危险截面横墙与纵墙比较：a)在承受荷载方面，由于主梁是搭在纵墙上的，所以上部的荷载传到纵墙上的相对多一些，使得纵墙所受弯矩较大，从而偏心矩较大，最终导致允许荷载较小。

b)两外纵墙上开有门窗洞口，而横墙上没有开洞。

故纵墙较横墙更危险。

外纵墙与内纵墙：a)轴向荷载方面，外纵墙有女儿墙。

b)内纵墙虽没有女儿墙产生的轴向荷载，但有由走廊楼板传下的荷载，相比之下较大，但楼板有偏心荷载效应，与开间内方向的偏心荷载方向相反，从而能够抵消掉一部份，所以内纵墙的偏心荷载较小。

c)外纵墙的窗间墙最短只有 1.8m，而内纵墙门窗间墙最短为2.2m，承载能力更大。

d)外纵墙同时受风荷载、地震荷载等的影响。

故综合考虑外纵墙更危险，应进行承载力验算，且选外纵墙三开间处为承载力的危险截面。

所以选取如下结构单元作为计算单元：【注】 1、圈梁的重量按照墙体计算； 2、计算截面面积()21901800342000A mm =⨯=；3、屋盖、楼盖的设计值由之前荷载计算中得到的设计值计算得到，其他荷载的设计值为其标准值乘以1.35得到（以恒载为主）；4、公式0211ϕαβ=+,查设计规范知，β应乘以系数1.1，α取0.0015。

十、 局部承压验算按砌体设计规范要求，当梁跨度大于4.8m 时应设混凝土或钢筋混凝土垫块，本结构中梁跨为5.1，应设垫块。

本结构采用190×570×190 混凝土垫块。

【注】1、1γ=+2、)0(,4.02//00001010=++=-==e N N e N e N e a a e fh a f l l l b l ，，确定由δδσ，最终还应满足/0.6e y ≤；3、计算ϕ用到公式2)(1211he+=ϕ十一、 基础计算地基承载力标准值f k =190kN/m 2 ； 地基土容重：0γ=19 kN/m 3；根据所给土质情况与冻深，设计基础埋置深度d=1.46m 。

上部荷载：F=(408.41-0.600×3.6×2.98)/(3.6-0.5)=129.67kN/m ；地基承载力设计值：)5.0(0-+=d f f d k γη=190+2.2×19×(1.46-0.5)=230.13kN/m2；宽度：129.670.697`230.13 1.120 2.0G F B mf dγγ≥==--⨯⨯，所以取B 为1.000m 。