汶川砌体结构震害

第一篇：汶川砌体结构震害

从汶川地震震害分析看概念设计在结构抗震设计中的重要性

5.12汶川大地震，最明显的灾情就是建筑倒塌、道路破坏、人员伤亡。汶川等震中烈度要超过10度。本次地震是继唐山大地震以来，我国发生的最为严重的一次。从这次地震的震害资料中不难看出，很多房屋的破坏程度跟结构体系及抗震构造措施设计的合理性是密切相关的，作为一名结构设计人员，认真总结震害经验教训、分析研究建筑结构破坏的原因、提出改进设计与施工的方法是义不容辞的职责。

概念设计就是以工程概念为依据从有利于提高结构抗震力的概念上 ,用符合工程客观规律和本质的方法 ,对所设计的对象作宏观的控制。1990年以来 ,结构工程师将概念设计应用于实际工程中取得了很好的效果。同时随着建筑业的发展 ,建筑的体型、功能的日新月异的变化与要求 2002年 1月实施的GB50 011—2001《建筑抗震设计规范》 (以下简称新抗震规范 )对概念设计的要求作了更全面、更符合实际的规定 ,尤其是增加了“不规则建筑结构的概念设计” ,使得概念设计在工程中的应用更具体更明确地落到实处 ,切实提高了结构的抗震能力。“概念设计”愈来愈受到国内外工程界的普遍重视。

建筑抗震概念设计是广大科技人员通过对大量建筑地震震害实例进行分析，归纳总结出来的实践经验。建筑抗震概念设计在地震区的建筑抗震设计中是非常重要的贯穿于抗震设计的各个环节，大多数结构是用抗震概念设计与抗震构造措施共回来保证抗震设防第三水准目标(即大震不倒)的。可以说，未经抗震概念设计的结构不能称其为抗震结构。

建筑抗震概念设计主要有以下几方面的内客:1.房屋平立面规则性要求。2.抗震结构体系要求。3.结构构件要求。4.结构构件之间的连接要求。5.非结构构件要求等

地震是一种自然现象 ,为保证结构具有足够的抗震可靠性而对建筑工程结构做的概念设计主要考虑以下因素：场地条件和场地土的稳定性，建筑物的平、立面图布置及其外形尺寸、抗震结构体系的选取、抗侧力构件的布置以及结构质量的分布、非结构构件与主体结构的关系等，同时为了避免它给人类带来大的灾难 ,要求建筑师、结构工程师根据新抗震规范运用好抗震概念设计。做到:结构功能与外部条件一致;充分发展先进的设计理念;发挥结构的功能并取得与经济的协调;更好地解决构造处理;利用定量的计算进行抗震分析;用概念来判断计算的合理性。

第二篇：《汶川地震建筑震害分析与重建研讨会》

建议书

中国工程院土木、水利与建筑工程学部

(2008年6月29日)

2008年6月28日、29日，由中国工程院土木、水利与建筑工程学部，国家自然科学基金委员会工程与材料科学部，中国土木工程学会和中国建筑学会主办，清华大学和中国建筑科学研究院承办，全国建筑结构及抗震领域相关科研单位、高等院校、设计院、政府部门的180余位专家在中国工程院召开《汶川地震建筑震害分析与重建研讨会》，6位院士与会，40位代表发言，就汶川地震建筑震害及灾后重建进行了深入的研讨。研讨会提出以下10点建议。

1. 以恢复重建为契机，提高战略大后方的整体实力

四川省是我国的战略大后方，是我国西部地区的重要省份之一，经济发展程度相对于沿海发达地区较弱。建议以汶川地震后的恢复重建为契机，贯彻科学发展观，全面规划，有计划地投入资金，全国支援，协同作战，使四川省的整体实力得到提高，战略地位得到进一步加强。

2. 科学规划灾后重建建设场地

灾后重建建设场地规划应明确哪些地方能建、哪些地方不能建;避开地震危险地段和地质条件复杂地段，避开存在安全隐患的不适合居住的区域;根据实际自然条件，科学规划人口和生产力布局，保护自然环境和生态，少占农田，实现和谐发展。

3. 提高两类建筑的抗震设防目标

第一类是灾害发生时逃生能力差的人员的建筑，包括如幼儿园、中小学、老人院等。这类建筑应达到大震可修的抗震设防目标。对于学校建筑，主体结构可采用轻钢框架-支撑结构，墙体可采用轻质、保温隔热板，楼板和屋面板可采用轻质板，减轻结构自重。

第二类是抗震救灾建筑，如医院、通讯枢纽、消防站、救灾指挥中心、地震观测站等。这类建筑应达到大震时室内的主要设备和系统不受损坏且能保持正常运行、建筑保持正常使用功能的抗震设防目标。这类建筑可采用隔震技术。

4. 村镇建筑应就地取材、低造价，加强政府对村镇建筑的服务、指导、监督和管理

汶川地震灾区的村镇建设与社会主义新农村建设相结合。村镇建筑应就地取材、低造价，可以采用符合现行国家规范的砖混结构。编制适合不同抗震设防烈度、不同民族的有多种选择的村镇建筑标准图集，其抗震构造措施应易学易用。组织专业志愿者赴地震灾区，指导村镇重建工作。地方政府为村镇建筑的建设服务，加强对村镇建筑的监督管理。

5. 建立防灾减灾科技馆

我国是一个多灾种、多灾害国家，各种自然灾害(如：地震灾害，水灾，风灾，地质灾害，旱灾)以及人为灾害(如：火灾)时有发生，造成大量人员伤亡和巨大经济损失。提高国家综合防灾减灾能力，提高全民防灾减灾素质，是将灾害损失减少到最低程度的根本。建立防灾减灾科技馆，通过图片、实物、体验等方式，普及防灾减灾知识，提高全

民防灾减灾素质。

6. 编辑出版汶川地震建筑震害调查、分析报告

汶川地震造成大量中低层建筑倒塌或严重破坏，许多单位及部门及时进行了广泛深入的调查，收集了大量震害资料。建议由建设部或有关部门组织，编辑出版汶川地震建筑震害调查、分析报告，对各种建筑结构类型的震害及震害原因进行分析。

7. 深入研究汶川地震建筑震害机理，加大工程抗震研究投入

通过不同途径立项，深入研究汶川地震建筑震害机理;国家有关部门每年拿出一定的经费，支持工程抗震研究，特别是加强建筑抗连续倒塌的研究，推进建筑抗震设计理论和抗震设计方法的发展，提高我国建筑抗震能力，将地震造成的人员伤亡和经济损失降到最低。

8. 完善建筑设计技术标准，进行结构抗连续倒塌和整体牢固性设计

及时吸取汶川地震建筑震害的经验教训，重点从下述几方面完善《建筑抗震设计规范》等建筑技术标准：明确技术标准是最低要求，应允许高于规范的抗震设防目标，加强结构体系和概念设计的内容，楼梯间抗震设计，钢筋混凝土框架结构中砖填充墙的影响，量化中震可修，强化第二阶段抗震设计方法，实现合理的破坏机制，加强整体牢固性的措施等。

汶川地震和我国以往几次大震表明，由于地震的不可预测性，要考虑到建筑物有可能遭到比当地抗震设防规定的可以预估的“大震”更大的地震袭击。在不可预估的地震作用下，允许建筑物出现严重破坏甚至

局部倒塌，但不致因局部倒塌而引发大范围连续倒塌。加强整体牢固性，是实现这个目标的重要手段。在我国建筑设计技术标准中，应增加建筑抗连续倒塌和整体牢固性的设计方法。

9. 科学地进行抗震鉴定和抗震加固

尽快出台新的建筑抗震鉴定和加固国家标准。对汶川地震灾区的建筑，应有组织地、科学地按国家标准进行抗震鉴定，合理评定震灾建筑的安全性和适修性，对可以通过加固达到安全和使用要求的建筑应进行加固，要尽量避免拆除造成的浪费和环境危害。

我国有大量不同时期建造的建筑，采用不同年代的技术标准，有些建筑甚至没有抗震设计。建议在全国范围优先对中小学建筑和抗震救灾建筑进行抗震普查，对不符合抗震要求的建筑进行加固，排除抗震安全隐患。

以性能为目标科学地进行房屋建筑的抗震加固。

10. 积极推进先进抗震设计方法、优良的结构体系和减震技术的应用

在汶川地震灾后重建中，鼓励在建筑物的加固改造工程中使用隔震和消能减震技术。

在今后地震区房屋建筑中，积极推进基于性能抗震设计方法的应用，推广钢结构和组合结构等抗震性能优良的结构体系的应用，推广隔震和消能减震技术，避免或减轻建筑物的震害。

第三篇：砌体结构总结

1、 砌体结构是指由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。是砖砌

体、砌块砌体和石砌体结构的统称。

2、 砌体结构的优点：1可就地取材，造价低廉。2有很好的耐火性和较好的耐久性。，较好

的化学稳定性和大气稳定性，使用年限长。3保温，隔热性能好，节能效果明显。4施工设备简单，施工技术上无特殊要求。5当采用砌体和大型板材做墙体时，可以减轻结构自重，加快施工速度，进行工业化生产和施工。缺点：1砌体结构的自重大。2砌体的抗震和抗裂性能较差。3砌筑施工劳动强度大。4粘土砖制造耗用粘土，影响农业生产不利于环保。砌体结构的发展展望：1积极发展新材料2积极推广应用配筋砌体结构。3加强对防止和减轻墙体裂缝构造措施的研究。4加强砌体结构理论的研究5革新砌体结构的施工技术，提高劳动效率和减轻劳动强度。

3、 块体是组成砌体的主要材料。常用的砌体块体有砖、砌块、石材。砌块按尺寸分为小型

中型大型，常用的是小型。烧结普通砖：240*115*53多孔砖：P型规格240、1

15、90。M型规格190、190、90.

4、 砂浆：是由胶凝材料(水泥、石灰)及细骨料(如粗砂、细砂、中砂)加水搅拌而成的黏

结块体的材料。作用：是将块体黏结成受力整体，抹平块体间的接触面，使应力均匀传递。同时，砂浆填满块体间的缝隙，减少了砌体的透气性，提高了砌体的隔热、放水和抗冻性能。混合砂浆：在水泥砂浆中掺入一定的塑形掺合料(石灰浆和黏土浆)所形成的砂浆。这种砂浆具有一定的强度和耐久性，而且可塑性和保水性较好。

5、 对砂浆质量的要求：1砂浆应有足够的强度，以满足砌体强度及建筑物耐久性要求2砂

浆应具有较好的可塑性，即和易性能良好，以便于砂浆在砌筑时能很容易且较均匀的铺开，保证砌筑质量和提高功效。3砂浆应具有适当的保水性，使其在存放、运输和砌筑过程中不出现明显的泌水、分层、离析现象，以保证砌筑质量，砂浆强度和砂浆与块体之间的黏结力。

6、 12墙的实际宽度是115MM;24墙(一砖)的实际宽度是240MM;37(一砖半)墙的

实际宽度是240+10+115=365MM;50(两砖)墙的实际宽度是240+10+240=490MM

7、 砌体受压破坏三个阶段的特征：第一阶段：从砌体受压开始当压力增大至50%~70%的

破坏荷载时，多空砖砌体当压力增大至70%~80%的破坏荷载时，砌体内某些单块砖在拉、弯、剪复合作用下出现第一条裂缝。在此阶段砖内裂缝细小，未能穿过砂浆层，如果不在增加压力，单块砖内的压力也不继续发展。第二阶段：随着荷载的增加，当压力增大至80%~90%的破坏荷载时，单块砖内的裂缝将不断发展，并沿着竖向灰缝通向若干皮砖，并逐渐在砌体内连接成一段段教连续的裂缝。此时荷载即使不在增加，裂缝仍会继续发展，砌体已临近破坏，在工程实践中视为构件处于十分危险的状态。第三阶段：随着荷载的继续增加，砌体中的裂缝迅速延伸、宽度扩展，并连成通缝，连续的竖向贯通裂缝把砌体分割成半砖左右的小柱体(个别砖可能被压碎)失稳，从而导致整个砌体破坏。

8、 砌体的受压应力状态特点：1单块砖在砌体内并非均匀受压2砌体横向变形时砖和砂浆

存在交互作用3在竖向灰缝出现拉应力和剪应力的应力集中。

9、 影响砌体抗压强度的因素：1块体与砂浆的等级强度2块体的尺寸与形状3砂浆的流动

性、保水性及弹性模量的影响4砌筑质量与灰缝的厚度。

10、 网状配筋砖砌体构件的受压性能：第一阶段：在加载的初始阶段个别砖内出现第一

批裂缝，所表现的受力特点与无筋砌体相同，出现第一批裂缝时的荷载约为破坏荷载的60%~75%，较无筋砌体高。第二阶段：随着荷载的继续增加，纵向裂缝的数量增多，但发展很缓慢。纵向裂缝收到横向钢筋网的约束，不能沿砌体高度方向想成连续裂缝，这与无筋砖砌体受压时有较大的不同。第三阶段：荷载增至极限，砌体内部分开裂严

重的砖脱落或被压碎，最后导致砌体完全被破坏。此阶段一般不会像无筋砌体那样形成1/2砖的竖向小柱体而发生失稳破坏现象，砖的强度得以比较充分的发挥。

11、 混合结构房屋的结构布置方案：1纵墙承重方案传递路线：板——梁(屋架)

——纵墙——基础——地基。 特点：房屋空间较大，平面布置比较灵活。但是由于纵墙上有大梁或屋架，纵墙承受的荷载较大，设置在纵墙上的门窗洞口大小和位置受到一定的限制，而且由于横墙数量较少，房屋的横向刚度较差，一般适用于单层厂房、仓库、酒店、食堂等2横墙承重方案传递路线：楼(屋)面板——横墙——基础——地基特点：横墙数量多，间距小，房屋的横向刚度大，整体性好;由于纵墙是非承重墙，对纵墙上设置门窗洞口的限制较少，立面处理比较灵活。横墙承重适合于房间大小较固定的宿舍、住宅、旅馆等。3纵横墙混合承重方案竖向荷载的主要传递路线：楼(屋)面板——{梁——纵墙}——基础——地基{横墙或纵墙}

特点;既可保证有灵活布置的房间，又具有较大的空间刚度和整体性，所以适用于办公楼教学楼、医院等。4内框架承重方案 传递路线：

楼(屋)面板——梁——(外纵墙——外纵墙基础)——地基

{柱——柱基础}特点：平面布置灵活，有较大的使用空间，但横墙较少，房屋的空间刚度差。另外由于竖向承重构件材料不同，基础形式亦不同，因此施工较复杂，易引起地基不均匀沉降。内框架承重方案一般适用于多层工业厂房、仓库、商店等建筑。

12、房屋的空间工作：由于山墙或横墙的存在，改变了水平荷载的传递路线，使房屋有了空间作用。而且两端山墙的距离越近或增加越多的横墙，房屋的水平刚度越大，房屋的空间作用越大，即空间工作性能越好，则水平位移越小。空间性能影响系数η越大，表明整房屋的水平位移与平面排架的位移越接近，即房屋的空间作用越小：反之，值越小，表明房屋的水平位移越小，即房屋的空间作用大。因此，η又称考虑空间作用后的位移这件系数。

13、房屋静力计算方案：(两个主要因素是屋盖刚度和横墙间距)1刚性方案：当横墙间距小、楼盖或无盖水平刚度较大时，则房屋的空间刚度也较大，在水平荷载作用下，房屋的顶端水平位移很小，可以忽略不计，这类房屋称为刚性方案房屋。当房屋的空间性能影响系数η<0.33时，可以用此方法。2 弹性方案：当房屋的横墙间距较大，楼盖或屋盖水平刚度较小，则在水平荷载作用下，房屋顶端的水平位移很大，接近于平面结构体系，这类房屋称为弹性方案房屋。当η>0.77时，可以采用此方案。3 刚弹性方案：房屋的空间刚度介于刚性方案和弹性方案之间，其楼盖或屋盖具有一定的水平刚度，横墙间距不太大，能起一定的空间作用，在水平荷载作用下，房屋顶端水平位移较弹性方案的水平位移小，但又不可忽略不计。当0.33≤ η ≤0.77时，可按刚弹性方案计算。

14、 单层 刚性方案房屋设计计算假定：1纵墙、柱下端在基础顶面处固结，上端与屋面大梁(或屋架)铰接2屋盖结构可作为纵墙上端的不动铰支座。

15、 过梁：设置在门窗洞口顶部承受洞口上部一定范围内荷载的梁称为过梁。

16、 过梁的荷载：一种是仅承受一定高度范围的墙体荷载，另一种是除承受墙体荷载外，还承受过梁计算高度范围内梁板传来的荷载。

17、墙体荷载：1对砖砌体，当过梁的墙体高度h小于L/3时，墙体荷载应按照墙体的均布自重采用，否则应按高度为L/3墙体的均布自重采用。2 对砌块砌体，当过梁上的墙体高度h小于 L/2 时，墙体荷载应按墙体的均布自重采用，否则应按高度为L/2墙体的均布自重采用。

18、过梁的破坏：过梁跨中截面因受弯承载力不足而破坏;过梁支座附近截面因受剪承载力不足，沿灰缝产生45°方向的阶梯形裂缝扩展而破坏;外墙端部因端部墙体宽度不够，

引起水平灰缝的受剪承载力不足而发生支座滑动破坏。

19、圈梁：在砌体结构房屋中，沿砌体墙水平方向设置封闭状的按构造配筋的混凝土梁式结构，称为圈梁。位于房屋0.000以下基础顶面处设置的圈梁，称为地圈梁或基础圈梁。位于房屋檐口处的圈梁，称为檐口圈梁。作用：在房屋的墙体中设置圈梁，可以增强房屋的整体性和空间刚度，防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响。

20、挑梁三种破坏形式;1抗倾覆力矩小于倾覆力矩而使挑梁绕其下表面与砌体外缘交点处稍向内移的一点转动发生倾覆破坏。2当压应力超过砌体的局部抗压强度时，挑梁下的砌体将发生局部受压破坏。3挑梁倾覆点附近由于正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不足引起弯曲破坏或剪切破坏。

21、挑梁的计算：抗倾覆验算、挑梁下砌体的局部受压承载力验算和挑梁本身的承载力验算。

第四篇：砌体结构课程设计

砌体设计

楼梯间采用现浇混凝土楼盖，纵横向承重墙厚度均为190mm，采用单排孔混凝土小型砌块、双面粉刷，一层采用MU20砌块和Mb15砂浆，二至三层采用MU15砌块和Mb砂浆，层高3.3m一层墙从楼板顶面到基础顶面的距离为4.1m，窗洞均为1800mm×1500mm，门洞宽均为1000mm，在在纵横相交处和屋面或楼面大梁支撑处，均设有截面为190mm×250mm的钢筋混凝土构造柱(构造柱沿墙长方向的宽度为250mm)，图中虚线梁L1截面为250mm×600mm，两端伸入墙内190mm，施工质量控制等级为B级。

纵墙计算单元横墙计算单元

三毡四油铺小石子10.809009.90+油膏嵌实15mm厚水泥砂浆40mm厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找坡 +100mm厚沥青膨胀珍珠岩120mm厚现浇混凝土板33006.60+3.3010mm厚水磨石地面面层 20mm厚水泥打底 120mm钢筋混凝土板33003300

1、 荷载计算：

(1)屋面荷载：

防水层：三毡四油铺小石子 0.4kN/㎡ 找平层：15mm水泥砂浆 0.3kN/㎡

800++-0.00

找坡层：40mm厚水泥焦渣砂浆3‰找坡 0.56kN/㎡ 保温层：100mm厚沥青膨胀珍珠岩 0.8kN/㎡ 结构层：120mm厚现浇混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰层：10mm厚混合砂浆 0.17kN/㎡ 钢筋混凝土进深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 屋盖永久荷载标准值： ∑6.41kN/㎡ 屋盖可变荷载标准值 0.5kN/㎡ 由屋盖大梁给计算墙垛计算：

标准值：N1k =Gk+Qk=(6.41 kN/㎡+0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.36 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×6.41 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=95.17 kN 由永久荷载控制组合：N1=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×6.41 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=103.80 kN (2)楼面荷载：

10mm厚水磨石地面面层 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 结构层120mm钢筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰层10mm厚 0.17 kN/㎡ 钢筋混凝土进深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 楼面永久荷载标准值： ∑5.0kN/㎡

楼面可变荷载标准值 1.95kN/㎡ 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载：

标准值：N2k =Gk+Qk=(5.0 kN/㎡+1.95 kN/㎡) ×1/2×6.3m×3.6m=78.81 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=99.0 kN 由永久荷载控制组合：N2=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=98.66 kN (3)墙体自重：

女儿墙重(厚190mm，高900mm)计入两面抹灰40mm其标准值为：N3k =2.96 kN/㎡×3.6m×0.9m=9.59 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N3=9.59 kN×1.2=11.51 kN 由永久荷载控制组合：N3=9.59 kN×1.35=12.95 kN 女儿墙根部至计算截面高度范围内墙体厚190mm其自重标准为：2.96 kN/㎡×3.6m×0.6m=6.39 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N3=6.39 kN×1.2=7.67 kN 由永久荷载控制组合：N3=6.39 kN×1.35=8.63 kN 计算每层墙体自重，应扣除窗面积，对于

2、3层墙体厚190mm，高3.3m自重为： (3.3m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡+

1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=27.85 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：27.85 kN×1.2=33.42 kN 由永久荷载控制组合：27.85 kN×1.35=37.60 kN 对于1层墙体厚190mm计算高度4.1m其自重为：(3.5m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡+1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=29.98 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：29.98 kN×1.2=35.97 kN 由永久荷载控制组合：29.98 kN×1.35=40.47 kN

2、 内力计算：

楼盖、屋盖大梁截面b×h=250mm×600mm，梁端在外墙的支撑长度为190mm，下设由bb×ab×ta=190mm×500mm×180mm的刚

a01hf性垫块，则梁端上表面有效支撑长度采用墙偏心距e=h/2-0.4a0。h为支撑墙厚。

，对于外由可变荷载控制下的梁端有效支撑长度计算表：

楼层 h/mm f /N/㎡

N /kN

3 600 4.02 11.51

2 600 4.02 140.1 0.41

1 600 5.68 272.52 0.80 0/N/mm2 0.034

1

0/mm

5.41 66.10

5.55 67.80

5.63 57.90 由永久荷载控制下的梁端有效支撑长度计算表：

楼层 h/mm f /N/㎡

N /kN

3 600 4.02 12.95

2 600 4.02 154.35 0.45 5.57 68.05

1 600 5.68 290.61 0.85 5.62 57.76 0/N/mm2 0.038

1

0/mm

5.41 66.10 外重墙的计算面积为窗间墙垛的面积A=1800mm×190mm墙体在竖向荷载作用下的计算模型与计算简图如下

纵向墙体的计算简图

各层I-I、IV-IV截面内力按可变荷载控制和永久变荷载控制组

合分别列于下表

由可变荷载控制的纵向墙体内力计算表

截面上层传荷

楼层

Nu 3 2 1 /kN 11.51(7.67) 147.77 280.19

本层楼盖荷载 Nl

/kN 95.17 99.0 99.0

截面I-I

IV-IV NⅥ

/kN 147.77 280.19 412.61

e2

/mm 0 0 0

e1

M NⅠ

/mm /(kN/m) /kN 68.56 6.52 114.35 67.88 6.72 246.77 71.84 7.11 379.19 表

NⅠ= Nu+ Nl M= Nu·e2+ Nl·e1 NⅥ=NⅠ+NW(墙重) 由永久荷载控制的纵向墙体内力计算表

中

截面上层传荷

楼层

Nu 3 2 1 /kN 12.95(8.63) 162.98 299.24

本层楼盖荷载 Nl

/kN 103.80 98.66 98.66

截面I-I

IV-IV NⅥ

/kN 162.98 299.24 435.5

e2

/mm 0 0 0

e1

M NⅠ

/mm /(kN/m) /kN 68.56 7.12 125.38 67.78 6.30 261.64 71.94 7.10 397.9

3、 墙体承载力计算：

本建筑墙体的最大高厚

H04100mm21.58c20.81.0692624.46h190mm满足要求

承载力计算一般对I-I截面进行，但多层砖房的底部可能IV-IV截面更不利计算结果如下表

纵向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表

计算项目

M/(kN·m) N/kN e/mm h/mm e/h

第2层

截面第3层

截面I-I 6.52 114.35 57.02 190 0.3 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1

6.72 246.77 27.23 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1

IV-IV

第1层

截面

截面I-I 7.11 379.19 18.75 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1

IV-IV

0 280.19 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1

0 412.61 0 190 0 18.42 0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 H0h



A/m㎡ 砌块MU 砂浆M f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

纵向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表 计算项目

M/(kN·m) N/kN e/mm h/mm e/h

第2层

截面第3层

截面I-I 7.12 125.38 56.78 190 0.30 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1

6.30 255.98 24.61 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1

第1层

截面

截面I-I 7.10 397.9 17.84 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1

IV-IV IV-IV

0 435.5 0 190 0 18.42

0 293.58 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1 H0h



A/m㎡ 砌块MU 砂浆M

0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

由上表可知砌体墙均能满足要求。

4、 气体局部受压计算：

以上述窗间墙第一层为例，墙垛截面为190mm×1800mm，混凝土梁截面为250mm×600mm，支承长度a=190mm，根据规范要求在梁下设190mm×600mm×180mm(宽×长×厚)的混凝土垫块。根据内里计算，当由可变荷载控制时，本层梁的支座反力为Nl=99.0kN墙体的上部荷载Nu=280.19KN,当由永久荷载控制时，本层梁的支座反力为Nl=98.66kN，墙体的上部荷载Nu=299.24KN。墙体采用MU20空心砌体砖，M10混合砂浆砌筑。 由a0=57.76mm A0=(b+2h)h=(600mm+2×190mm)×190mm=186200

190mm=324000mm2mm2<1800mm×

故取

A0=186200mm2

2垫块面积：Ab=bb×ab=190mm×600mm=114000mm

计算垫块上纵向的偏心距，取Nl作用点位于墙距内表面0.4 a0处，由可变荷载荷载控制组合下：

280190N11400093.40kN1800mm190mm 190mm99.0kN(0.457.76mm)2e37.0mm99.0kN93.40kN NU0Abe37.0mm0.195h190mm查表得=0.69 A0186200mm2r10.35110.3511.292rl0.8r0.81.291.032 Ab114000mm垫块下局压承载力按下列公式计算：

N0NL99.0kN93.40kN192.4kN

rlAbf0.691.032114000mm25.68kN/mm2461.09kN

N0NLrlAbf

由永久荷载控制组合下

299240N11400099.75kN1800mm190mm 190mm98.66kN(0.457.76mm)2e35.75mm98.66kN99.75kN NU0Abe35.75mm0.188h190mm查表得=0.704 垫块下局压承载力按下列公式计算：

N0NL98.66kN99.75kN192.4kN

rlAbf0.7041.032114000mm25.68kN/mm2470.44kN

N0NLrlAbf

由此可见，在永久荷载控制下，局压承载能力能满足要求。

5、 横墙荷载

(1)屋面荷载：

防水层：三毡四油铺小石子 0.4kN/㎡ 找平层：15mm水泥砂浆 0.3kN/㎡ 找坡层：40mm厚水泥焦渣砂浆3‰找坡 0.56kN/㎡ 保温层：100mm厚沥青膨胀珍珠岩 0.8kN/㎡ 结构层：120mm厚现浇混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰层：10mm厚混合砂浆 0.17kN/㎡ 屋盖永久荷载标准值： ∑5.23kN/㎡ 屋盖可变荷载标准值 0.5kN/㎡

标准值：N1k =Gk+Qk=(5.23 kN/㎡+0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.31 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.23 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.56kN 由永久荷载控制组合：N1=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.23 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.61 kN (2)楼面荷载：

10mm厚水磨石地面面层 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 结构层120mm钢筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰层10mm厚 0.17 kN/㎡ 楼面永久荷载标准值： ∑3.82kN/㎡ 楼面可变荷载标准值 1.95kN/㎡ 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载：

标准值：N2k =Gk+Qk=(3.82 kN/㎡+1.95 kN/㎡) ×1/2×1.0m×3.6m=10.39 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.17 kN 由永久荷载控制组合：N2=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.79 kN

横向墙体计算简图

(2)横墙自重承载力计算

对于

2、3层墙体厚190mm，高3.3m自重为2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=9.768kN 设计值：

由可变荷载控制组合：9.768 kN×1.2=11.72 kN 由永久荷载控制组合：9.768 kN×1.35=13.19kN 对于1层墙体厚190mm计算高度4.1m其自重为： 2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=12.14kN 设计值：

由可变荷载控制组合：12.14kN×1.2=14.57kN 由永久荷载控制组合：12.14 kN×1.35=16.39 kN 本建筑墙体高厚比

H04100mm21.5826h190mm满足要求。

横向墙体由可变荷载控制组合表 计算项目 第3层

N/kN h/mm H0/m

24.28 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第2层 49.17 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第1层 76.91 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 H0h



A/m㎡ 砖MU 砂浆M f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

横向墙体由永久荷载控制组合表 计算项目 第3层

N/kN h/mm H0/m

26.8 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第2层 52.78 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第1层 81.96 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 H0h



A/m㎡ 砖MU 砂浆M f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

由上表可知砌体墙均能满足要求

第五篇：砌体结构课程设计

砌体结构课程设计

I砌体结构课程设计任务.....................................................................................2II、

砌体结构课程设计计算书......................................................................................4

一、结构方案........................................................................................................4

二、荷载资料............................................................................................................5

三、墙体高厚比验算................................................................................................6

四、结构承载力计算................................................................................................7

五、过梁，圈梁，挑梁，悬梁，板等构件布置及构造措施......................................18

六、基础设计..........................................................................................................22

一、设计题目：多层混合结构房屋设计

某多层办公楼，建筑条件图见附图，对其进行结构设计。

二、设计内容

1、结构平面布置图：柱、主梁、圈梁、构造柱及板的布置

2、墙体的承载力的计算

3、墙体局部受压承载力的计算

4、挑梁、雨蓬的计算

5、墙下条形基础的设计

6、绘制各层结构平面布置图(1：200)

7、完成计算书

三、设计资料

1、题号及楼面荷载取值

2、其它荷载取值(全部为标准荷载值)

(1)、屋面活荷载取2.0kN/m2,恒荷载取5.0kN/m2 (2)、卫生间活荷载取2.5kN/m2,恒荷载取7.0kN/m2 (3)、楼梯间活荷载取2.0kN/m2,恒荷载取4.5kN/m2 (4)、钢筋混凝土容重γ=25kN/m3 (5)、平顶粉刷：0.40kN/m2 (6)、基本风压：0.40kN/m2 (7)、铝合金门窗：0.25kN/m2 (8)、墙及粉刷：240mm厚：5.24kN/m2

3、地质条件

本工程建设场地地质条件较好，持力层为粘土层，持力层厚度4.0米，上部杂填土厚度1.2米,持力层下无软弱下卧层。粘土层地耐力特征值为230kpa。

4、材料

(1)、混凝土：C20或C25 (2)、砖采用页岩砖，砂浆采用混合砂浆或水泥砂浆，强度等级根据计算选定。

注：恒载、活载指的是楼面恒载、活载标准值，单位为kN/m2，要求同学按学号选择每题的楼面恒载、活载值。

一、结构方案

1.主体结构设计方案

该建筑物层数为五层，总高度为16.5m，层高3.3m<4m;体形简单，室内要求空间小，横墙较多，所以采用砖混结构能基本符合规范要求。

2.墙体方案及布置

(1)变形缝：由建筑设计知道该建筑物的总长度32.4m<60m，可不设伸缩缝。

工程地质资料表明：场地土质比较均匀，领近无建筑物，没有较大差异的荷载等，可不设沉降缝;根据《建筑抗震设计规范》可不设防震缝。

(2)墙体布置：应当优先考虑横墙承重方案，以增强结构的横向刚度。大房 间梁支撑在内外纵墙上，为纵墙承重。纵墙布置较为对称，平面上前后左右拉通;竖向上下连续对齐，减少偏心;同一轴线上的窗间墙都比较均匀。个别不满足要求的局部尺寸，以设置构造拄后，可适当放宽。根据上述分析，本结构采用纵横墙混合承重体系。

(3)墙厚为240mm。

(4)

一、二层层采用MU15烧结页岩砖，Mb10混合砂浆;三至五层采用MU10 烧结页岩砖，Mb7.5混合砂浆。

(5)梁的布置：梁尺寸为250mm*600mm，伸入墙内240mm。梁布置见附图。

(6)板布置：雨篷，楼梯间板和卫生间楼面采用现浇板，其余楼面均采用预

制装配式楼面，预制板型号为YKB3652，走廊采用YKB2452。具体布置见附图。

3.静力计算方案

由建筑图可知，最大横墙间距s=10.8m，屋盖、楼盖类别属于第一类，s<32m，

查表可知，本房屋采用刚性计算方案。计算简图如下所示。 4.多层砖混房屋的构造措施

(1)构造柱的设置：构造柱的根部与地圈梁连接，不再另设基础。在柱的上

下端500mm范围内加密箍筋为φ6@150。构造柱的做法是：将墙先砌成大马牙槎(五皮砖设一槎)，后浇构造柱的混凝土。混凝土强度等级采用C25。

(2)圈梁设置：各层、屋面、基础上面均设置圈梁。横墙圈梁设在板底，纵墙圈梁下表面与横墙圈梁底表面齐平，上表面与板面齐平或与横墙表面齐平。当圈梁遇窗洞口时，可兼过梁，但需另设置过梁所需要的钢筋。

二、荷载资料(均为标准值) 根据设计要求，荷载资料如下：

21、屋面恒荷载：3.4kN/m2+0.4kN/m(平顶粉刷)=5.4kN/m2, 屋面活荷载：2.0kN/m2。

22、楼面恒荷载：3.4kN/m2+0.4kN/m(平顶粉刷)=3.8kN/m2， 楼面活荷载：2.5kN/m2。

3、卫生间恒荷载：7.0kN/m2，活荷载：2.5kN/m2。

4、钢筋混凝土容重：γ=25kN/m3。

5、墙体自重标准值

240mm厚墙体自重5.24kN/m2(按墙面计) 铝合金玻璃窗自重0.25kN/m2(按墙面计)

6、基本风压0.4kN/m2，且房屋层高小于4m，房屋总高小于38米，所以设 计不考虑风荷载的影响。

7、楼梯间恒荷载4.5kN/m2，活荷载2.0kN/m2

三、墙体高厚比验算

1、外纵墙高厚比验算

室内地面距基础高度为0.7m，故底层高度H=3.3+0.7=4.0m，s=10.8m，即s>2H，计算高度H0=1.0H=4m，二层及二层以上为H0=3.3m。

墙厚0.24m，承重墙取µ 1 =1.0。

有窗户的墙允许高厚比：µ2=1−0.4bs1.5=1−0.4=0.83;s3.6 [β]允许高厚比，查表得：当砂浆强度等级为M10,M7.5时，[β]=26。底层高厚比验算：

4.0;β==16.67<μ1μ2[β]=1.0×0.83× 26=21.58(满足要求)0.24 二层及以上纵墙高厚比验算：3.3;=13.75<µ1µ2[β]=1.0×0.83× 26=21.58(满足要求)0.24

2、内纵墙高厚比验算β= 墙体的计算高度，底层：H0底=4.0m μ2=1-0.4 β=b1.0=1-0.4=0.89s3.64.0=16.67<μ1μ2[β]=1.0×0.89× 26=23.14(满足要求);0.24 二层及以上纵墙高厚比验算：

3.3;β==13.75<μ1μ2[β]=1.0×0.89× 26=23.14(满足要求)0.24

3、横墙高厚比验算

外横墙：底层：s=14.94m，H=4.0m，s>2H，H0=1.0H=4.0m β=H04.0==16.7<[β]=26h0.24 H3.3==13.75<[β]=26h0.24二层及以上：s=8.4m，H=3.3m，s>2H，H0=1.0H=3.3mβ= 内横墙：底层：s=6.3m，H=4m，H

四、结构承载力计算 (1)纵墙的承载力验算

①选定计算单元

在房屋层数、墙体所采用材料种类、材料强度、楼面(屋面)荷载均相同的情况下，在外纵墙取一开间为计算单元，有门窗洞口时，计算截面宽度取窗间墙的宽度，由于内纵墙的洞口面积较小，不起控制作用，因而不必计算。外纵墙最不利计算位置可根据墙体的负载面积与其截面面积的比值来判别。

最不利窗间墙垛的选择

墙垛长度l/mm3600 负载面积A/m23.6×6.3/2=11.34 ②荷载计算 屋面梁支座反力 屋面恒荷载标准值屋面活荷载标准值5.0kNm22.0kNm2梁及梁上抹灰：25×0.6×0.25×6.3/2+(0.25+0.6×2)×6.3/2×0.4 =13.64kN 基本风压为0.4kNm2<0.7kNm2,故不考虑风荷载影响。 设计值：

由可变荷载控制：

N1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×(13.64+5.4×11.34)+1.4×2.0×11.34 =121.6kN 由永久荷载控制： 13.64+5.4×11.34+2.0×1.4×0.7×11.34N1=1.35Gk+0.7×1.4Qk=1.35×(

=123.311kN 楼面梁支座反力

屋面恒荷载梁及梁上抹灰 活载设计值：

由可变荷载控制：3.8kNm213.64kN2.4kNm2 N1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×(13.64+3.8×11.34)+1.4×2.4×11.34 =106.18kN。 由永久荷载控制：

13.64+3.8×11.34N1=1.35Gk+0.7×1.4Qk=1.35×( =103.26kN。 墙体自重

女儿墙及粉刷重(厚240mm，高300mm)，两面抹灰40mm。 其标准值为：N=5.24×3.6×(0.3+0.12+0.6)=19.24kN 设计值：由可变荷载控制：19.24×1.2=23.09kN。 由永久荷载控制：19.24×1.35=26kN。

)计算每层墙体自重时，应扣除窗口面积，加上窗自重，考虑抹灰

对2,3,4,5层，墙体厚度均为240mm，计算高度(3.6×3.3-1.5×1.5)×5.24+1.5×1.5×0.25=设计值：由可变荷载控制：51.02×1.2=61.22kN 由永久荷载控制：51.02×1.35=68.88kN 对1层，墙体厚度为240mm，首层室内地面距基础0.7m，底层楼层高度为3.3+0.7-0.12-0.6=3.28m,其自重标准值为：

(3.6×3.28-1.5×1.5)×5.24+1.5×1.5×0.25=50.65kN设计值：由可变荷载控制：50.65×1.2=60.78kN 由永久荷载控制：50.65×1.3568.38kN ③内力计算

屋面及楼面梁的有效支承长度a0=10f一，二层MU15，Mb10，f=2.31N/mm2 a0=10×2.31=161.16mm<240mm，取a0=161mm三，四，五层MU10，Mb7.5，f=1.69N/mm2 a0=10×.69=188.42mm<240mm，取a0纵墙的计算简图

④墙体承载力计算

该建筑物的静力计算方案为刚性方案，因此静力计算可以不考虑风荷载的影响，仅考虑竖向荷载。在进行墙体强度验算时，应该对危险截面进行计算，即内力较大的截面;断面削弱的截面;材料强度改变的截面。所以应对荷载最大的底层墙体进行验算(240mm墙);二层荷载虽比底层小;三层与二层比较，荷载更小，但砌体强度较小(一，二层用M10砂浆，三层用M7.5砂砌筑);四，五层的荷载比三层小，截面及砌体强度与三层相同。所以应对一，三层的墙体进行强度验算。

由可变荷载控制的纵向墙体内力计算表

上层传荷截面Ⅱ—Ⅱ本层楼盖荷载截面Ⅰ—Ⅰ

e2(mm)楼层

Nu(kN)Nl(kN)a0(mm)el(mm)MNINⅡ31 373.31708.11 00 106.18106.18 188161 44.855.6 4.765.74 479.49811.37 540.71872.15 上层传荷楼层31 由永久荷载控制的纵向墙体内力计算表 本层楼盖荷载截面Ⅰ—Ⅰ e2(mm) 截面Ⅱ—Ⅱ NⅡ562.47906.25 Nu(kN)390.33734.61 Nl(kN)a0(mm)el(mm)103.26103.26 188161 44.855.6 M4.6 35.74 NI493.59837.87 00 表中：NI=Nu+NlM=Nu·e2+Nl·e1(负值表示方向相反) N =NI+Nw(墙重)el=h−0.4a0(h为支承墙的厚度)

对于每层墙体，纵墙应取墙顶Ⅰ-Ⅰ截面以及墙底Ⅱ-Ⅱ截面进行强度验算。

纵向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表

第五层 计算项目 Ⅰ-Ⅰ

截7.05144.6948.72400.2033.313.750.423504000107.51.69360.29>1 第三层 Ⅰ

-

Ⅰ

截4.76479.499.932400.0413.313.750.668504000107.51.69590.3>1 Ⅱ-Ⅱ截面

0540.71024003.313.750.776504000107.51.69660.97>1 第一层 Ⅰ

-

Ⅰ

截5.74811.377.072400.0293.2813.670.7650400015102.31884.82>1 Ⅱ-Ⅱ截面

0872.15024003.2813.670.77850400015102.31905.78>1 M(kN⋅m)N(kN)e=MN(mm) h(mm)ehH0β=H0h ϕA(mm2)砖Mu砂浆Mf(mm2) ϕAf(kN)ϕAfN 计算项目

纵向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表第五层 第三层Ⅰ-Ⅰ截面 Ⅰ-Ⅰ截面4.63 Ⅱ-Ⅱ截面 第一层 Ⅱ-Ⅱ截面 Ⅰ-Ⅰ截面5.74

面

面

面M(kN⋅m) 7.15 N(kN)e=MN(mm) h(mm)ehH0β=H0h ϕA(mm2)砖Mu砂浆Mf(mm2) 149.31482400.23.313.750.423504000107.51.69360.29>1 493.599.382400.0393.313.750.692504000107.51.69589.42>1 541.33024003.313.750.776504000107.51.69660.97>1 837.876.852400.0293.2813.670.76050400015102.31884.82>1 906.25024003.2813.670.77850400015102.31905.78>1 ϕAf(kN)ϕAfN ⑤砌体局部受压计算

以上述窗间墙第一层为例，窗间墙截面为240mm×2100mm,混凝土梁截面为600mm×250mm,支承长度240mm.. 根据内力计算，当由可变荷载控制时，本层梁的支座反力为Nl=106.18kN， Nu=708.11kN 当由永久荷载控制时，本层梁的支座反力为Nl=103.26kN，Nu=734.61kN a0=161mm<240mm Al=a0b=161×250=40250mm2 A0=h(2h+b)=240×(2×240+250)=175200mm2 A0175200-1=1+0.35×-1=1.64<2.0Al40250 A0175200==4.35>3,所以ΨN0+Nl≤ηγAlf

Ψ=0

;Al40250r=1+0.3

5验证不考虑上部荷载

压应力图形完整系数η=0.7 ηγAlf=0.7×1.64×40250×2.31=106.74kN>Nl=106.18kN(安全)。 再选一内纵墙计算单元： ①

内纵墙墙垛的选择

墙垛长度l/mm7200-2×1000-240-240=4720 负载面积A/m2 ②荷载计算 屋盖荷载

屋面恒荷载标准值屋面活荷载标准值梁及梁上抹灰5.4KNm22KN225×0.6×0.25×6/2+0.4×6.3/2(0.25+0.6×2) =13.64kN(6.3+2.4)/2×5.72=24.88 基本风压为0.40KNm2<0.7KNm2,故不考虑风荷载影响。设计值： 由可变荷载控制：

N1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×(13.64+5.4×24.88)+1.4×2.0×24.88 =247.25kN 由永久荷载控制：

N1=1.35Gk+0.7×1.4Qk=1.35×+0.7×1.4×2.0×24.88 =248.55kN 楼面梁支座反力

屋面恒荷载梁及梁上抹灰 活载3.8kNm213.64kN2.4kNm2 设计值：

由可变荷载控制： N1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×

(

13.64+3.8×24.88

)

(

13.64+5.4×24.88

)+1.4×2.4×24.88=213.42kN由永久荷载控制：

N1=1.35Gk+0.7×1.4Qk=1.35×

(

13.64+3.8×24.88

)+0.7×1.4×2.4×24.88 =197.25kN 墙体自重

该墙上部无女儿墙，所以无需计算女儿强自重。计算该墙体自重时，有门窗自重，及需考虑抹灰重量

对2,3,4,5层，墙体厚度均为240mm，计算高度3.3m，其自重标准值为： (3.3×5.72-2.4×1)×5.24+2.4×1×0.25=88.43kN 设计值：由可变荷载控制：88.43×1.2=106.12kN由永久荷载控制：88.43×1.35=119.38kN 对1层，墙体厚度为240mm，首层室内地面距基础0.7m，底层楼层高度为3.3+0.7-0.12-0.6=3.28,其自重标准值为：

(3.28×5.72-2.4×1)×5.24+1×2.4×0.25=87.83kN 设计值：由可变荷载控制：87.83×1.2=105.4kN 由永久荷载控制：87.83×1.35=118.57kN ③内力计算

屋面及楼面梁的有效支承长度a0=10f

一、二层MU15，Mb10，f=2.31N/mm2 a0=10×2.31=161.16mm<240mm，取a0=161mm

三、

四、五层MU10，Mb7.5，f=1.89N/mm2 a0=10×.89=188.42mm<240mm，取a0=188mm 纵向墙体的计算简图

由可变荷载控制的纵向墙体内力计算表 上层传荷本层楼盖荷载截面Ⅰ—Ⅰ楼层31 截面Ⅱ-Ⅱ

Nu(kN)672.911311.99 e2(mmNl(kN)213.42213.42 a0(mmel(mm)188161 44.855.6 M9.5611.87 NI886.331525.42 NIV 992.451630.82 00 由永久荷载控制的纵向墙体内力计算表 本层楼盖荷载截面Ⅰ—Ⅰ e2() 上层传荷楼层3 1 截面Ⅱ-Ⅱ

Nu(kN)684.561317.82 Nl(kN)197.25197.25 a0(mmel(mm)188161 44.855.6 M8.8410.97 NI881.811515.07 NIV 1001.191633.64 00 ④墙体承载力计算

纵向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表第五层 计算项目 Ⅰ-Ⅰ

截面14.34247.25582400.2423.313.750.351132800107.51.69670.1>1 第三层 Ⅰ

-

Ⅰ

截

面9.56886.3310.792400.0453.313.750.6781132800107.51.691297.98>1 Ⅱ-Ⅱ截面

0992.45024003.313.750.7761132800107.51.691486.08>1 第一层 Ⅰ

-

Ⅰ

截

面11.871525.427.782400.0323.2813.670.711113280015102.311860.52>1 Ⅱ-Ⅱ截面

01630.82024003.2813.670.778113280015102.312035.85>1 M(kN⋅m)N(kN)e=MN(mm) h(mm)ehH0β=H0h ϕA(mm2)砖Mu砂浆Mf(mm2) ϕAf(kN)ϕAfN 计算项目

纵向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表第五层第三层第一层Ⅰ-Ⅰ截Ⅰ-Ⅰ截Ⅱ-Ⅱ截面Ⅰ-Ⅰ截Ⅱ-Ⅱ截面面面面14.42248.55582400.2423.313.750.351132800107.51.69670.1>1 8.84881.8110.022400.0423.313.750.6851132800107.51.691311.39>1 01001.19024003.313.750.7761132800107.51.691485.60>1 10.971515.077.242400.0303.2813.670.722113280015102.311889.30>1 01633.64024003.2813.670.778113280015102.312035.8>1 M(kN⋅m)N(kN)e=MN(mm) h(mm)ehH0β=H0h ϕA(mm2)砖Mu砂浆Mf(mm2) ϕAf(kN)ϕAfN 由上表可以看出，计算墙体在各层都满足承载力要求，说明本设计的墙体截面安

全。

⑤砌体局部受压计算

以上述窗间墙第一层为例，窗间墙截面为240mm×2100mm,混凝土梁截面为600mm×250mm,支承长度240mm..根据内力计算，当由可变荷载控制时，本层梁的支座反力为Nl=213.42kN Nu=1311.99kN 当由永久荷载控制时，本层梁的支座反力为Nl=197.25kN，Nu=1317.82kN a0=161mm<240mm Al=a0b=161×250=40250mm2 A0=h(2h+b)=240×(2×240+250)=175200mm2 r=1+0.35A0 Al1=1+0.35×1752001=1.64<2.040250 验证ΨN0+Nl≤ηγAlf A0175200==4.35>3,所以Ψ=0故不需考虑上部荷载;Al40250 压应力图形完整系数η=0.7 ηγAlf=0.7×1.64×42500×2.31=112.7kN

①荷载计算

对于楼面荷载较小，横墙的计算不考虑一侧无活荷载时的偏心受力情况按两侧均匀布置活荷载的轴心受压构件取1m宽横墙进行承载力验算。取卫生间之间的横墙计算。

屋面梁支座反力设计值： 由可变荷载控制：

N1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×5.4×3.6×1.0+1.4×2.0×3.6×1.0=33.41kN由永久荷载控制的组合：

N1=1.35Gk+0.7×1.4Qk=1.35×5.4×3.6×1.0+0.7×1.4×2.0×3.6×1.0 =36.32kN 楼面梁支座反力： 由可变荷载控制

N1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×6×3.6×1.0+1.4×2.0×3.6×1.0=36kN 由永久荷载控制的组合：

N1=1.35Gk+0.7×1.4Qk=1.35×6×3.6×1.0+0.7×1.4×2.0×3.6×1.0 =36.22kN对2，3，4，5层，墙厚240mm，两侧采用40mm抹灰，计算高度3.3m自重标准值为：

5.24×3.3×1.0+0.04×20×3.3×1.0=19.93kN 设计值由可变荷载控制的组合：19.93×1.2=23.92kN 由永久荷载控制的组合：19.93×1.35=26.91kN 对一层，墙厚为240mm，计算高度4.0m,两侧采用40mm抹灰 自重标准值为：

5.24×4.0×1.0+0.04×20×4×1.0=24.16kN 设计值由可变荷载控制的组合：24.16×1.2=29kN 由永久荷载控制的组合：24.16×1.35=32.4kN 可变荷载控制的组合内力，第三层N=153.25kN第一层N=273.09kN永久荷载控制的组合内力第三层N=162.58kN第一层N=288.84kN 永久荷载控制的组合内力大于可变荷载控制的组合内力，故验算永久荷载控制的组合内力;

②承载力验算横向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表 计算项目第三层第一层

N(kN) h(mm) H0 β=H0h A(mm) f(Nmm2) ϕAf(kN) ϕAfN162.582403.313.750.7762400001.69314.751288.842404.016.670.703240002.31389.74>1 上述承载力计算表明，墙体的承载力满足要求。 取楼梯间的横墙计算。 屋面梁支座反力设计值： 由可变荷载控制：

N1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×(5.4×1.8×1.0+5.4×3.6×1.0)+1.4×(2×1.8×

1.0+2×3.6×1.0)=50.11kN 由永久荷载控制的组合：N1=1.35Gk+0.7×1.4Qk=1.35×(5.4×1.8×1.0+5.4×3.6×1.0

)

+0.7×1.4×

>(2.0×1.8×1.0+2.0×3.6×1.0)=49.95kN 楼面梁支座反力： 由可变荷载控制：

N1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×(4.5×1.8×1.0+3.8×3.6×1.0)+1.4×(2.0×1.8×1.0+2.4×3.6×1.0)=41.98kN 由永久荷载控制的组合：

N1=1.35Gk+0.7×1.4×Qk=1.35×(4.5×1.8×1.0+3.8×3.6×1.0)+0.7×1.4×(2.0×1.8×1.0+2.4×3.6×1.0)=39.94kN 墙体及抹灰自重：

对2，3，4，5层，墙厚240mm，两侧采用40mm抹灰，计算高度3.3m自重标准值为：

5.24×3.3×1.0=17.29kN 设计值由可变荷载控制的组合：17.29×1.2=23.45kN 由永久荷载控制的组合：17.29×1.35=26.04kN 对一层，墙厚为240mm，计算高度4.0m,两侧采用40mm抹灰 自重标准值为：

5.24×4.0×1.0=20.96kN 设计值由可变荷载控制的组合：20.96×1.2=25.15kN 由永久荷载控制的组合：20.96×1.35=28.3kN 可变荷载控制的组合内力，第三层N=180.37kN第一层N=310.63kN 永久荷载控制的组合内力第三层N=181.93kN第一层N=313.91kN 永久荷载控制的组合内力大于可变荷载控制的组合内力，故验算永久荷载控制的组合内力;

②承载力验算横向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表 计算项目第三层

181.93 240 3.3 13.75 0.776 240000

第一

层313.912404.016.670.703240000N(kN)h(mm)H0β=H0hϕA(mm) f(Nmm2) ϕAf(kN) ϕAfN1.69314.75>12.31389.74>1 上述承载力计算表明，墙体的承载力满足要求。

四、过梁，圈梁，挑梁，悬梁，板等构件布置及构造措施 1.窗过梁

根据本建筑的使用要求，采用钢筋砖过梁，故拱的跨度取1.5m,砖强度取Mu10,砂浆强度取M10.高度取240mm,钢筋砖地面砂浆层处的钢筋直径为6mm，间距为100mm,钢筋伸入支座砌体内的长度取240mm,砂浆层的厚度取35mm。过梁示意图如图3 所示： 图3.过梁示意图

作用在过梁上的荷载，因hw=0.6m>ln/3=1.5/3=0.5m 荷载设计值计算： (1)第一种组合

q=1.2×5.24×1.5/3=3.44kN/m (2)第二种组合

q=1.35×5.24×1.5/3=3.84kN/m 因此取q=3.84kN/m 弯矩M=1/8qln2=1/8×3.84×1.52=0.996kN.m 剪力V=1/2qln2=1/2×3.84×1.5=2.655kN 钢筋计算As=取hw=0.5mM996000==11.63mm2 0.85fyh00.85×210×480 选用3φ6(As=85mm2) 抗剪承载力验算

查表得弯曲抗拉，烧结普通砖fvo=0.17Mpa=170kN/m,则受弯构件的受剪承载V≤fv⋅b⋅z z——内力臂，当截面为矩形时，z=h h——过梁截面高度，取0.5m23 b⋅z⋅fv=0.24×2/3×0.5×170=13.6kN>V=2.655kN 2.门洞口过梁满足要求。

因hw=0.6m>ln/3=1.5/3=0.5m,取hw=0.5m,应计入由板传来的荷载荷载设计值计算：

梯形荷载化为等效均匀荷载 办公室楼面荷载：

g′=(1−2α2+α3)g a=6.3=3.152α=a3.15==0.438l7.2g=3.1kN⋅m2g1=(1−0.4382×2+0.4383)×3.4=2.38kN/m q1=(1−0.4382×2+0.4383)×2.4=1.68kN/m 走廊楼面荷载：

2.4a1.2a==1.2α===0.1672l7.2 g2=(1−0.1672×2+0.1673)×3.4=3.22kN/m q2=(1−0.1672×2+0.1673)×2.4=2.29kN/m g=g1+g2=2.38+3.22=5.60kN/m q=q1+q2=1.68+2.29=3.97kN/m (1)第一种组合

q=1.2×(5.24×0.5+5.60)+1.4×3.97=15.42kN/m (2)第二种组合

q=1.35×(5.24×0.5+5.60)+1.4×0.7×3.97=14.99kN/m因此取q=15.42kN/m 弯矩M=1/8qln2=1/8×15.42×1.02=1.93kN⋅m 剪力V=1/2qln=1/2×15.42×1.0=7.71kN

钢

筋

计

算As=M1930000==23.93mm2 0.85fyh00.85×210×480 选用3φ6(As=85mm2) 抗剪承载力验算

查表得fvo=0.17Mpa=170kN/m,则

b⋅z⋅fvo=0.24×2/3×0.5×170=13.6kN>V=7.07kN满足要求。 3.圈梁

为了满足建筑的整体稳定性，故应设置圈梁。

圈梁的设置位置：由于本建筑为多层办公楼建筑，且层数为5层，故应在底层和檐口标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁，且至少应在所有纵横墙上隔层设置一道圈梁，圈梁设置时应符合现行的国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB-50007-2002)的有关规定。

4.雨篷挑梁抗倾覆验算

雨篷的抗倾覆验算，挑出1.8m。挑梁选250mm×400mm。挑出1.8m.埋入2.45m。l1=2.15m≻2.2hb=2.2×0.4=0.88m x0=0.3h0=0.3×0.4=0.12m 雨篷以两根挑梁加雨篷板构成。

挑梁自重线荷载标准值gk=25×0.25×0.4=2.5kN/m 楼面均布荷载标准值：

3.61.8a==1.8α==0.3g2k′=3.4×3.6=12.24kN/m26 转化

为

等

效

均

布

荷

载g2k=(1−2×α2+α3)g2k′=0.847×12.24=10.36kN/m楼面活荷载偏于安全考虑，不计入抗倾覆力矩。

雨篷板的恒荷载为4.0kN/m2，活荷载为3.0kN/m2 则雨篷作用在挑梁上的线荷载为： g1k=4×3.6=14.4kN/m 倾覆力矩：q1k=3×3.6=10.8kN/m Mov=1.2×[挑梁自重弯矩+雨篷板重弯矩]+1.4×雨篷活荷载弯矩 ⎡(1.8+0.12)2(1.8+0.12)2⎤(1.8+0.12)2 =1.2×⎢2.5×+14.4×⎥+1.4×10.8×222⎣⎦ =37.38+27.87=65.25kN⋅m 由于挑梁与砌体的共同工作，挑梁倾覆时将在其埋入端脚部砌体形成阶梯形斜裂缝。斜裂缝以上的砌体及作用在上面的楼(屋)盖荷载均可起到抗倾覆的作用。斜裂缝与竖轴夹角称为扩散角，可偏于安全地取45o。

这样，墙体的抗倾覆弯矩计算如下

墙体自重产生的抗倾覆弯矩分为三部分。 墙体净高取h=3.3−0.6−0.12=2.58m 第一部分挑梁上部墙体产生的弯矩 5.24×2.15×2.58×( 第二部分2.15−0.12)=27.76kN⋅m245o角范围内的矩形墙体产生的弯矩 2.15+2.15−0.12)=90.25kN⋅m25.24×2.15×2.58×( 第三部分45o以下的三角墙体产生的负弯矩

12−5.24××2.15×2.15×(×2.15+2.15−0.12)=−42.03kN⋅m23 综上墙体产生的抗倾覆弯矩

Mr=0.8∑Gr(l2−x0)=27.76+90.25−42.03=75.98kN⋅m 抗倾覆力矩：

Mr=0.8[楼面恒载的弯矩+挑梁自重的弯矩+墙体自重的弯矩] 22⎡⎤(2.15-0.12)(2.15-0.12)=0.8⎢9.45×+2.5×+75.98⎥22⎣⎦ =80.48kN⋅m Mr≻Mov，满足要求。

挑梁下砌体局部受压承载力验算 η=0.7，γ=1.25，f=2.31MPa，

A1=1.2bhb=1.2×240×300=86400mm2, 取Nl=2×R, R为挑梁的倾覆荷载设计值。

Nl=2×[1.2×(挑梁自重+雨篷板恒载)+1.4×雨篷板活载] 11⎤=73.73kN=2×⎡1.2×(25×0.25×0.4×1.92+×4×3.6×1.92)+1.4××3×1.92×3.6⎢⎥22⎣⎦

<ηγfAl=0.7×1.25×2.31×86400=174.64kN,满足要求。

五、基础设计

根据地质资料，取-1.100处作为基础底部标高，此时持力层经修正后的容许承载力q=240kN/m2。γ=20kN/m3。采用砖砌刚性条形基础，在砖砌基础下做250mm厚灰土垫层，灰土垫层抗压承载力qcs=250kN/m2。当不考虑风荷载作

用时，砌体结构的基础均为轴心受压基础。

(1)计算单元

对于纵墙基础，可取一个1m为计算单元，将屋盖、楼盖传来的荷载及墙体、门窗自重的总和，折算为沿纵墙每米长的均布荷载进行计算。由于永久组合的荷载值较大，起控制作用，故按永久组合来考虑。

1、基础尺寸的确定

基础顶面单位长度内轴压取楼梯间的首层Ⅱ截面荷载永久值F=313.91kN标准值Fk=261.59kN弯矩Mk=0 b≥F261.59==1.21m2 fa-γGd240-20×1.2 取该基础承重墙下条形基础宽度b=1.3m

2、验算地基承载力 Gk=γGAd=20×1.3×1.1=28.6kN Fk+Gk261.59+28.6==239.63kpaA1.2

11313.63pn•a12=××(0.6−0.12)2=27.82kN⋅m221.3 313.63V=Pnb=×(0.6−0.12)=125.56kN,1.3 确定基础高度h=400mm V125.56确定基础高度:h===163mm。0.7βhft0.7×1.0×1.10M= 20=350mm>163mm,满足2 配筋计算：AS=M/0.9fyh0=27.82×106/(0.9×210×350)=421mm2,实际基础有效高度h0=400−40−

选用φ10@150，AS=628mm2，分布钢筋选用φ8@250. 由于楼梯间荷载最大，故楼梯间基础尺寸能满足其他部位墙体的承载力要求，此房屋的基础均取b=1.3m,埋深1.1m的基础

参考文献：

1、刘立新.砌体结构(第3版).武汉理工大学出版社.2007

2、中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范(GB50011-2001).中国建筑工业出版社.2001

3、中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范(GB50010-2002).中国建筑工业出版社.2002

4、中华人民共和国国家标准.砌体结构设计规范(GB50003-2001).中国建筑工业出版社.2002

5、中南地区建筑标准设计协作组办公室.中南地区建筑标准设计建筑图集.中国建筑工业出版社.2005

墙体自重：