墙体自重表

结构设计计算书<一>设计资料：（1） 某五层砖混结构学生宿舍，屋盖楼盖采用现浇混凝土，墙体采用Mu10普通烧结砖砌块和Mb7.5砂浆砌筑。

建筑面积为3000㎡左右，防火等级为二级，地基承载力为120KN/㎡,属于Ⅱ类场地土，最大冻结深度为0.7m ，地震设计烈度为6度。

施工质量控制等级为B 级，该地区基本风压为0.45kpa ，窗洞尺寸为1800㎜*2100㎜，门洞尺寸为1000㎜*2400㎜.（2） 屋面构造做法：35㎜厚配筋细石混凝土板顺水方向砌120㎜厚135㎜高条砖 三毡四油沥青防水卷材，洒绿豆沙 40㎜厚防水珍珠岩20㎜厚1：2.5水泥砂浆找平层 100㎜厚现浇混凝土板 15㎜厚板底抹灰 （3） 楼面构造层做法： 30㎜厚白色地板砖 20㎜厚水泥砂浆找平 100㎜厚现浇混凝土板 15㎜厚板底抹灰<二>确定房屋静力计算方案：恒墙最大间距S=3.3M<3.2M （查砌体结构表6.2）恒墙长度15.44M>H/2=8.7M （为恒墙总高度，为17.4M ） 恒墙厚度240㎜>180㎜恒墙洞口水平截面面积不超过恒墙截面面积的50%以上各条件均满足刚性方案的要求，故宿舍楼可按刚性方案设计。

<三>墙体高厚比验算：（1） 外纵墙最大间距S=3.6M (外纵墙窗洞对墙体的削弱较内纵墙门洞对墙体削弱多，故纵墙仅对外纵墙进行验算)底层高H=3.3+0.9+0.6=4.8m (取至基础顶面)，取恒墙间距较大的一段外纵墙进行高厚比验算。

S=3.6m<H=4.8m 查砌体结构表5.1得H 0=0.6S=2.16m墙体砂浆强度等级为Mb7.5，查砌体结构表5.2得【β】=26 由于外纵墙为承重墙，故U 1=1.0 由于外纵墙开有窗洞，故s 2b 1.8U =10.4=10.4=0.8s 3.6-⨯-⨯ 按公式验算高厚比[]0122160===9=1.00.826=20.8h 240βμμβH <⨯⨯满足要求.（1） 内恒墙高厚比验算纵墙间距S=5.5m H=4.8m 查表可知：0=0.4S+0.2H=0.4 5.5+0.2 4.8=3.16m H ⨯⨯ 内恒墙为承重墙，没有洞口，12==1.0μμ[]0123160===13.17=1.0 1.026=26h 240βμμβH <⨯⨯ 满足要求. <四>荷载计算（1） 屋面恒荷载标准值：35mm 厚配筋石混凝土板：3a 24KN/m 0.035m=0.84KP ⨯ 顺水方向砌120mm 厚135mm 高条砖：3a 0.1219KN/m 0.135m =0.62KP 0.5⨯⨯ 三毡四油沥青防水卷材，铺洒绿豆沙： a 0.4KP 40mm 厚防水珍珠岩：3a 4KN/m 0.04m= 0.16KP ⨯20mm 厚1：2.5水泥砂浆找平层： 3a 20KN/m 0.02m= 0.4KP ⨯ 100mm 厚混凝土板：3a 25KN/m 0.1m= 2.5KP ⨯ 15mm 厚板底抹灰：3a 16KN/m 0.015m= 0.24KP ⨯ 屋面恒载标准值总计：a 5.16KP（2） 不上人屋面活荷载标准值：a 0.5KP （3） 楼面恒载标准值：30mm 厚普通白色地板砖面层：3a 0.65KN/m 0.03m=0.02KP ⨯ 20mm 厚水泥砂浆找平层：3a 20KN/m 0.02m=0.4KP ⨯ 100mm 厚现浇混凝土板：3a 25KN/m 0.1m= 2.5KP ⨯ 15mm 厚板底抹灰：3a 16KN/m 0.015m= 0.24KP ⨯ 楼面恒载标准值总计：a 3.16KP（4） 楼面活荷载标准值：a 2.0KP （5） 梁自重（包括15mm 厚粉刷）：()0.20.525+0.01520.5+0.220=2.86KN/m ⨯⨯⨯⨯⨯（6） 墙体自重及窗户自重：双面粉刷240mm 厚砖墙自重标准值：25.3KN/m 窗户自重标准值：20.3KN/m<五>纵墙承载力验算：本学生宿舍楼符合《砌体结构设计规范》规定，可以不考虑风荷载的影响，仅考虑竖向荷载的作用。

解：（1）用库伦理论计算作用在墙上的主动土压力已知：φ=30°，α=10°，β=0°，δ=15°由公式计算得K a=0.4主动土压力E a=1/2γH2K a=1/2×18.5×52×0.4=92.5kn/m土压力的垂直分力E az=E a sin(δ+α)=92.5sin25=39.09kn/m土压力的水平分力E az=E a cos(δ+α)=92.5cos25=83.83kn/m（2）挡土墙断面尺寸的选择根据经验初步确定强的断面尺寸时，重力式挡土墙的顶宽约为1/12×H,底宽约为（1/2~1/3）H.设顶宽b1=0.42m，可初步确定底宽B=2.5m.墙体自重为G=1/2(b1+B)HγG=1/2(0.42+2.5) ×5×24=175.2kn/m（3）滑动稳定性验算查表得，基底摩擦系数μ=0.4，由公式求得抗滑动稳定安全系数：K s=（G+E ay）μ/E ax=(175.2+39.09) ×0.4/83.83=1.02<1.3其结果不满足抗滑稳定性要求，应修改断面尺寸，取顶宽b1=0.5m,底宽B=3.5m,再进行上述验算，此时墙体自重为：G=1/2(b1+B)HγG=1/2(0.5+3.5) ×5×24=240 kn/mK s=（G+E ay）μ/E ax=(240+39.09) ×0.4/83.83=1.33>1.3满足抗滑稳定要求（4）倾覆稳定验算求出自重G的重心距离墙趾O点距离X0=0.77，土压力水平分力的力臂Hf=H/3=5/3m,土压力垂直分力力臂Xf=3.2，求得抗倾覆安全系数为Kt=（GXo+EazXf）/ EaxHf=(240×0.77+39.09×3.2)/83.83×5/3=2.22>1.6抗倾覆验算满足要求，且安全系数较大，可见一般挡土墙抗倾覆稳定性验算，满足要求。

墙 高H （米）埋土深度h(米）墙背填料γ容重（kN/m 3）内摩擦角￠(°)地基容许承载力［б］（kPa）1.51.518354000.8（m）0°)0.2713.9(kN)11.22(kPa)11.34(kN)7.13(kN)0.3m1.2（m）0.36～0.41（m）0.125～6.83(kPa)-0.569166667（kN ·m）-0.68（kN ·m）0.5%得，0.1410.1310.06（m）一、土压力计算：σ0=γh 0K a =σH=γ（h 0+H）*Ka=全墙承受的土压力及其对基底的弯矩：E X =ECOS β=1、活载换算土层高度：h 0=200/(γ(13+0.577(H+2a))=2、用朗金公式计算土压力(β=Ka=H 1=H-h 3=L=0.3～0.5H 1=l′=0.41L=b=l/8～L/6=M H =γKaH 2（3h 0+H）/6=（二）、墙身尺寸的确定：1、肋净距l、肋外悬臂长度l′肋宽b：假定底板厚h 3=负弯矩为：M=－σpj L 2/12=按《桥规》第4.1.2条得计算弯矩为：M j =1.2M= 初拟尺寸如右图所示：2、墙面板厚度：1）、根据水平负弯矩确定墙面厚度：σpj =σh0+σhL=σh0+γH L K a =h 0≥SQRT(γc M j /（A 0·b ·R a )=2）、根据《桥规》第4.1.13条（混凝土单独抗剪，箍筋Q j ≤0.038R 1bh 0，则取配筋率μ=ξ=μR g /R a =A 0=ξ（1-0.5ξ）=墙面板截面有效厚度为：=5.14（cm）根据计算结果，h 0≥0.06取h0=0.3B 2=0.34（m）0.62（m）0.05取B 1=0.10（m）1.06（m）036.86（kN）σ1=2N/B 69.55（kPa）62.99（kPa）0）为：0.3（kN ·m）0.36（kN ·m）0.5%0.1310.02（m）13.72Q 1j =1.2Q 1=4.46（kN）0.23cm1001.12cm45.37（kPa）h 0≥Q j /（0.038R i b）=1.2Q/（0.038R i b）=1.2(L σpj /2)/（0.038R L b）B 3=K c E x /（f （H 1+h 0）μγ）-B 2= 趾板长度为：B 1=0.5f H（2σH0+σh ）/（K c *（σH0+σh）-0.25(B 2+B 3）=底板全长为B=（B 1+B 2+B 3）=m，保护层厚度3、底板长度：踵板长度为：容重修正系数μ=N=K c E x /f =σ3=σ1（B 2+B 3）/B=趾板弯矩（σ2=M 1=4、底板厚度：1）、按趾板弯矩确定底板厚度：设基底应力按三角形分布，即σ2=底板有效截面厚度为：h 0≥SQRT（γcM ij /（A 0bR a ））=b为系数，取b=2）、按趾板剪力确定板厚度：按《桥规》第4.1.2条得计算弯矩为：M 1j =1.2M 1=取配筋率为μ=A 0=μRg/Ra（1-0.5μRg/Ra）=h 0≥Q 1j /（0.051bSQRT（R））=b为系数，取b=根据《桥规》第4.1.13条（混凝土抗剪，箍筋按要求布置），可得有效厚度h 0≥Q 1j /（0.038R L b）=趾板剪力为：σ1=Q 1=B 1［σ1-γh ·h pj -γ（h-h pj ）-B 1σ1/（2B）］=按《桥规》第4.1.2条得计算弯矩为：根据《桥规》第4.1.12条（截面尺寸要求），可得有效厚度为：3）、按踵板弯矩确定底板厚度：踵板端部剪力（β=0，σ2=0）为：W=γ（H 1+h 0）+γh h 3+2.4M 1/B 23=-3.78（kN ·m）M j =1.2M=-4.54（kN ·m）0.5%0.130.07（m）=1.38（cm）以上四项计算，要求h 0≥0.07m，取h0=0.20.2422.32（kN）0.75（m）10.2（kN）0.27（m）7.95（kN）0.53（m）18.15（kN）0.38（m）2.16（kN）0.05（m）42.63（kN）23.75（kN ·m）1.5＞M=-WL 2/12=按《桥规》第4.1.2条得计算弯矩为：取配筋率为μ=A 0=μRg/Ra（1-0.5μRg/Ra）=踵板与肋相交处的水平弯矩为：h 0≥Q j /（0.051bSQRT（R））=1.2WL/2/（0.051bSQRT（R））m，保护层厚度则h 3=，符合初始假定h 3=有效截面厚度为：h 0≥SQRT（γcM ij /（A 0bR a ））=4）、按踵板剪力确定厚度：根据《桥规》第4.1.12条（截面尺寸要求），可得有效厚度为：Zw=B 1+B 2+B 3/2=2）、墙体自重G及力臂Z G ：（1）、墙面板：W A =γh H 1B 2=三、墙身稳定性及基底应力验算：1、全墙总法向力N和总稳定力矩M y (如右图所示）：1）、踵板上覆土重W及力臂Z w （对趾板端点，以下同）W=γh B 3（H 1+h 0）=G=W A +W B =Z G =（W A Z A +W B Z B ）/G=（3）、墙趾板上覆土重W b 及力臂Z wh ：W h =γh B 1(h-h 3)=Z A =B 1+B 2/2=（2）、底板：W B =γh h 3B=Z A =B/2=W y =WZ w +GZ G +W h Z Wh =2、抗滑动稳定系数检算：Kc=Nf/E x =Z wh =B 1/2=全墙总方法力为:N=W+G+W h =总稳定力矩:3、抗倾覆稳定系数验算：3.33＞0.39（m）0.18（m）0.14＜72.098.35-0.569166667（kN ·m）M j =1.2M=-0.683（kN ·m）0.3（m）000.00%0.000E+0020.46%1574.52(kPa)0.00mm0.34（kN ·m）M j =1.2M=0.408（kN ·m）Z N =（Wy-M H ）/N=B/6=e=B/2-Z N =K 0=Wy/M H =4、偏心矩验算：四、墙身配筋和裂缝开展宽度计算：1、墙面板：5、基底应力验算：σ1，2=N（1±6e/B）/B=kPa截面有效厚度h 0=A 0=γc M j /（bh 02R a ）=ξ=1-SQRT（1-2A 0）=μ=ξR a /R g =1）、与肋相交处的最大水平负弯矩为：M=-σpj L^2/12=按《桥规》第4.1.2条得计算弯矩为：（1）配筋：δfmax =C 1C 2C 3σg/Eg（30+d）/（0.28+10μ）式中C 1=1.0（螺纹筋），C 2=1.5（长期荷载），C 3=1.15（板式受弯构件），以下裂缝计算中C和C 3取值同上。

（五)墙体计算1．确定房屋静力计算方案查《砌体结构设计规范(GB 5003—2001)》表4.2.1“房屋的静力计算方案”，因本设计为现浇钢筋混凝土屋盖和楼盖，最大横墙间距7.2m(小于32m)，该房屋属于刚性方案房屋。

2.高厚比验算(1)根据首层用Mb7.5和其余用Mb5混合砂浆，从《砌体结构设计规范(GB5003—2001)》查得墙体的允许高厚比：首层为[β]＝26；2-4层为[β]＝24。

(2)内横墙高厚比验算①2-3层横墙：2-3层横墙间距s＝7.2m；层高H＝3.3m;根据s＝7.2m>2H＝6.6m。

查《砌体结构设计规范(GB5003—2001)》得: H0＝1.0*H=3.3mh＝190mm承重横墙允许高厚比不提高，即μ1＝1.0。

横墙无开洞允许高厚比降低系数为μ2＝1.0。

于是按《砌体结构设计规范(GB5003—2001)》式(6.1.1)得β＝ H0/ h＝3300/190＝17.37<μ1μ2[β]＝242-3层横墙高厚比满足要求。

②首层横墙：首层横墙间距S＝6m；层高H＝3.3+0.45+0.5＝4.25m根据H=4.25m<s＝6m<2H＝8.5m查《砌体结构设计规范(GB5003—2001)》得:H0＝0.4s+0.2H=0.4*6+0.2*4.25=3.25mh＝190mm承重横墙允许高厚比不提高，即μ1＝1.0横墙无开洞允许高厚比降低系数为μ2＝1.0；于是β＝ H0/ h＝3250/190＝17.11<μ1μ2[β]＝26首层横墙高厚比满足要求。

③2-3层外纵墙高厚比验算：·2-3层①-④轴横墙间距S＝7.2m；层高H＝3.3m。

根据S＝7.2m>2H＝6.6m查《砌体结构设计规范(GB5003—2001)》得:H0＝1.0*H=3.3m。

h＝190mm承重纵墙允许高厚比不提高，即μ1＝1.0。

纵墙S＝7.2m范围内开窗洞两个b s＝1.5m，开洞后允许高厚比的降低系数为μ2＝1.0-0.4b s/s＝1-0.4×2×1.5/7.2＝0.833＞0.7，取μ1＝0.833。