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1、砌体结构设计计算书一、工程概况设计栖霞市实验小学三层教学楼，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)。层高3.6m，标准开间6m，进深9m，楼板以及屋面板为80mm厚的现浇 钢筋混凝土板，无吊顶，外墙为37墙、内墙为24墙，墙体采用MU10实心粘土砖，采用M10 混合砂浆砌筑，墙面和梁侧抹灰均为15mm,钢筋混凝土工程部分采用C3 0混凝土以及HPB300、 HRB335钢筋，施工质量控制等级为B级。本工程设计标高土0.000相当绝对标高，见施工图。二、设计依据1、符合烟台大学土木工程学院提出的要求。2、基本雪压：根据建筑结构荷载规范，烟台为0.4kN/m2。3、抗震设
2、计：根据建筑抗震设计规范，本工程抗震设防烈度为8度。4、设计遵循的主要标准、规范、规定：中小学校建筑设计规范)(GBJ 9986)、民用建 筑设计通则(GB 50140-2005)、建筑抗震设计规范(GB 50011-2011)、建筑结构荷载规 范(GB 500092001)、建筑结构可靠度设计统一标准(GB 50068-2001)、砌体结构设 计规范(GB 50003-2001)、建筑工程抗震设防分类标准(GB 502232008)、建筑设计 防火规范(GB 50016-2006)。三、确定结构构造方案和选择计算单元1、确定结构布置方案和计算方案根据建筑功能，选择纵横墙混合承重方案，楼板均为
3、双向板，在房间内无横墙处设置横 向钢筋混凝土进深梁，梁轴线3米间距等间距设置。为了达到8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、楼梯间四角及平台板角部设有构造柱。 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纵向走廊 两侧墙体上部沿横墙布置连系圈梁。另外，在门、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。具体尺寸及做法见施工图。上述结构布置方案的刚性横墙间距均小于01规范第4.2.1条规定的刚性方案要求 的最大间距s=9mV32m，故属于刚性构造方案。结构布置图见图1T。图1-12、选定
4、计算单元 横墙与纵墙比较：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。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：轴向荷载方面，外纵墙有女儿墙。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。外纵墙的窗间墙 最短只有1.2m,而内纵墙不开窗，门垛处由构造柱加强，承载能力更大。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
5、险，应以此为单元进行各项验算。在房屋层数、墙体所用材料种类、材料强度、楼面（屋面）荷载均相同的情况下，外纵 墙的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之来判别。由图 1-1，外纵墙的窗间墙垛宽度与负载面积的比值均为7.5。可知选择任一墙垛作为 计算位置。四、荷载计算荷载计算应依据建筑构造进行，屋面及楼面荷载计算如下：1、屋盖荷载（KN/m2）APP 改性沥青防水层0.3020 mm厚水泥砂浆找平层0.40平均150 mm 厚水泥珍珠岩保温找坡层0.52APP 改性沥青隔气层0.0525 mm厚水泥砂浆找平层抹面0.5080 mm厚混凝土现浇板2.0015 mm厚混合砂浆天棚抹灰0.
6、26钢筋混凝土进深梁240 mmX 370 mm折算厚度32 mm （含两侧抹灰）0.80工 4.83屋面可变荷载标准值 由屋盖大梁传给计算墙垛的荷载 标准值（KN）设计值（KN） 由可变荷载控制的组合 由永久荷载控制的组合 故取永久荷载控制的组合为设计值2、楼面荷载10 mm水磨石地面面层25 mm厚水泥砂浆找平层抹面80 mm厚混凝土现浇板15 mm厚混合砂浆天棚抹灰钢筋混凝土进深梁240 mmX370 mm0.7N =(4. 83+0. 7)X 0. 5 X 6 X 3=49. 8 1kN=(1.20X4.83+1.4X0.7)X0.5X6X3=61.0N=(1.35X4.83+1.0X
7、0.7)X0.5X6X3=65.0折算厚度32 mm （含两侧抹灰）0.250.502.000.260.80屋盖永久荷载标准值楼盖永久荷载标准值楼面可变荷载标准值由楼盖大梁传给计算墙垛的荷载N =(3.81+2.0)X0.5X6X3=52.3 1kN=(1.20X3.81+1.4X2.0)X0.5X6X3=66.32N=(1.35X3.81+1.0X2.0)X0.5X6X3=64.32标准值(KN)设计值(KN)由可变荷载控制的组合由永久荷载控制的组合 故取可变荷载控制的组合为设计值3、墙体自重女儿墙至屋盖进深梁底部墙重计入两面抹灰30mm，其标准值(KN)为N =19X3X0.4X1.05=
8、23.93k设计值(KN)由可变荷载控制的组合N=23.9X1.2 =28.73由永久荷载控制的组合N3=23.9X1.35=32.3计算每层墙体自重时，应扣除窗口面积，加上窗自重，墙体厚度考虑两面抹灰增加30mm一并 计算。塑钢玻璃窗自重标准值按0.4kN/m2计算。对于2、3层墙体厚度240mm，计算高度3.6m，自重标准值(KN)为： (0.37+0.03)X(3.6X3-1.8X2.1)X19+2.1X1.8X0.4=54.9 设计值(KN)由可变荷载控制的组合N=54.9X1.2 =65.94由永久荷载控制的组合N=54.9X1.35=74.14对于1层墙体厚度240mm，基础埋深8
9、00mm，计算高度4.36m，自重标准值(KN)为： (0.37+0.03)X(4.36X3-1.8X2.1)X19+2.1X1.8X0.4=72.2设计值(KN)N=72.2X1.2 =86.64N=72.2X1.35=97.54由可变荷载控制的组合由永久荷载控制的组合注：计算高度按规范5.1.3条取值五、内力计算楼盖、屋盖大梁截面为bXh=240mmX450mm，梁端在外墙支承长度为240mm，下设b Xa bbXt =500mm X 240mm X 240mm的刚性垫块，则梁端垫块上表面有效支承长度采用下式计算： ba0八加/对由可变荷载控制及由永久荷载控制的组合，计算结果分别列于表5-
10、1。进深梁传来荷载对外墙的偏心距e = h /2- O.4。,h为支撑墙的厚度。表5-1梁端有效支承长度计算可变荷载控制永久荷载控制楼层321321h/mm450450450450450450f/(N/mm2)1.891.891.891.891.891.89N/kNU16.4143.3275.518.5157.6296o /(N/mm2)00.040.320.620.040.350.67815.435.665.95.435.695.9a 0/mm83.887.391.083.887.891.0注： 取值查规范表5.2.5外纵墙的计算面积为窗间墙垛的面积A=1200mm X 370mm，墙体在竖
11、向荷载作用的计算模 型与计算简图如图5-1所示。各层I- I、W-W截面的内力按由可变荷载控制和永久荷载控 制的组合列于表5-2中。表中N =Nu+NIlM=NuXe2+NiXei （负值表示方向相反）N =N +Nw （墙重）IV I图5-1表5-2纵向墙体内力计算表楼层上层传荷本层楼盖荷载截面I - I截面w-wNu/kNe /mm2N/kNe /mm1M/(kN m)N/kNN /kNw可变389.7061.0151.59.2150.7216.6荷载2221.9066.3150.19.9288.2354.1控制1354.1066.314 8.69.9420.4507.0永久397.306
12、5.0151.59.8162.3236.4荷载2235.7064.3149.99.6300374.1控制1374.1064.314 8.69.6438.4535.9六、墙体承载力验算承载能力计算一般可对截面I -1进行，但考虑到多层砖房的底部可能截面W-W更不 利。计算表列于表6-1 中。由表可知，所有最危险截面墙体全部满足承载力要求，所以，其 他墙体也能满足承载力要求。表 6-1 纵向墙体承载力计算表可变荷载控制永久荷载控制计算第3层第2层第1层第3层第2层第1层项目I-II-IM/(kN m)9.29.99.909.89.69.60N/kN150.7288.2420.4507162.330
13、0438.4535.9e/mm61.034.423.50.060.432.021.90.0h/mm370370370370370370370370e/h0.1650.0930.0640.0000.1630.0860.0590.000B=H /h09.739.7311.7811.789.739.7311.7811.780.520.670.680.820.520.680.690.82A/mm2444000444000444000444000444000444000444000444000砖MU1010101010101010砂浆M1010101010101010f/(N/mm2)1.891.891.891.891.891.891.891.89Af/kN436.4562.2570.6688.1436.4570.6579.0688.1Af/N11111111七、砌体局部受压计算由表 5-2 知，在可变荷载控制下， 1 层的窗间墙处局压承载力最差，对此处进行验算。 墙垛截面为370mmX 1200mm，混凝土梁截面为240mmX450mm，支撑长度a=240mm，下设 b Xa Xt =500mmX240mmX240mm的混凝土刚性垫块。根据内力计算，当由可变荷载控制时, bbb本层梁的支座反力为N=66.3kN,墙体的上部荷载为Nu=354.1kN；当永久荷载控制时，本层
