四层混合结构房屋的砌体墙体设计

清遥上学

QINGHAIUNIVERSITY

昆仑学院土木工程专业

砌体构造

课程设计计算书

班级：11级房屋建筑

姓名

学号：

日期：2023年11月15日

题目：某四层混合构造房屋墙体设计

设计阐明：

1主体构造设订方案

本设计房屋为四层混合构造房屋，总高度为15.4米，总宽度为10.4米，层高为

3.6米(4米，房屋欧J高宽比15.4/10.4=1.48(2,符合规范规定,采用砌体构造形

式，造价低廉，施工简朴，满足使用功能规定，采用混合承重体系，预制钢筋混

凝土构件，纵横墙承重体系方案，有助于构造受力，既满足灵活日勺布置的房间,

又有较大的空间刚度和整体性。

2墙体材料

首层采用MU15实心粘土砖和Mb5混合砂浆砌筑，外纵墙墙厚370mm，其他墙

体厚为240mm,其他墙体采用240mm并采用MU15实心粘土砖和Mb5混合砂

浆砌筑。

3承重墙体布置

进深梁支承在内外纵墙上，为纵墙承重，预应力混凝土空心板支承在横墙的进

深梁上，为横墙承重，此承重体系为纵横墙承重。

4由设计任务资料懂得该建筑物日勺总长度15m<50m,不设伸缩缝。没有较大差

异的I荷载，不设沉降缝，根据《建筑抗震设计规范》可不设防震缝。

5圈梁和构造柱日勺设置

（1）构造柱H勺设置：外墙转角处，内墙与外墙的交接处均应设置构造柱，构造

柱的根部与地圈梁连接，不再另设基础。

（2）圈梁：各层，屋面，基础上面均设置圈梁，横梁圈梁设在板底，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，当遇窗口时，可兼过梁。

6构造平面布置

设置梁/、J截面尺寸为250mm600mm,伸入墙内240mm，首层370mm厚，其他

墙厚240mm所有采用Mul5传和Mb5砂浆砌筑。窗高1800,施工质量控制等级

为B级。（附图在设计竹背面）

7基础方案

由于上部构造为纵横墙承重体系，四层楼荷载较小，基础承载力较高，采用浅

埋条形刚性基础，即可满足强度，刚度和耐久性日勺规定。

8确定静力计算方案

由于本房屋构造的屋盖和楼盖类别为一类，其最大横墙间距为s=5.6m为刚

性方案。

一，高厚比验算(房屋稳定性验算)

1房屋静力计算方案

最大纵墙间距s=9.0m<32m,故房屋日勺静力计算方案为刚性方案，最大跨度>9m,

故须设置壁柱加强墙体稳定性

2高厚比验算

(1)外纵墙高厚比验算

查表4-4(砌体构造)Mb5的砂浆用]=24

S=9m>2H=7.2mHo=l.OH=3.6m

高厚比验算

心=1-0.4^-=l-0.4xl.8/3.6=0.8>().7

s

力=/%=3.6/0.24=15</v/2[/y]=1.2x0.8x24=23.04,满足规定。

(2)内纵墙的高厚比验算

儿=1.0”=3.6m

/A=1-0.4^=1-0.4x1.8/3.6=0.8>0.7同外纵墙

s

0=H/h=3.6/0.24=15<=1.2x0.8x24=23.04,满足规定。

(3)承重墙的高厚比验算

s=5.6mH<s<2H

当无门窗洞口时，必=1.2,〃2=L2

p=HJh=2.96/0.24=12.23<=1.2x1.2x24=34.56,满足规定。

(4)带壁柱墙截面几何特性计算

截面面积：A=240x12001490x130=3.157k10$mm2

……1200x240x120+130x490x(240+130/2)…

形心位置：y.=-----------------：-----------=153.c5mm

3.517x1()5

y2=240+130-153.5=216.5mm

惯性矩：

,1200xl53.53490x2165(1200-490)x(240-153.5)3小

1=---------+---------十----------------------------3.25x10,

333

回转半径：i=V777=:3.25x109/3.517XIO5=9673〃〃〃

折算厚度：hT=35=3.5x96.13=336.455/加

带壁柱的高厚比验算：

H=3.6/77,s=9/77,H<.y<2H

H0=0.4s+0.2/7=04x9+0.2x3.6=4.32/〃

0=Ho/h=4.32/0.24=18<=1.2x0.8x24=23.04,满足规定。

(5)带构造柱堵的高厚比验算：

1、整片墙的高厚比验算：

^=—=0.042<0.05,

/5.6

取牛=0,s=12.8>2〃=7.2

Ho=1.OH=3.6/?7,//1=1.2,

=1-0.4^-=1-0.4x1.8/3.6=0.8>0.7,

,h.,

M二十节='

/=/〃=3.6/0.24=15<必〃2Mlm=L2x0.8xlx24=23.04,满足规定。

2、构造柱间墙的高厚比验算：

最大s=5.6m<H=36〃，

H0=0.6s=0.6x5.6=3.36,

M=1.2,

4=0.8,

B=Hq/h=3.36/0.24=14<〃必［⑶=23.04,满足规定。

二：内力及纵墙承载力验算

1荷载资料：

(1)屋面恒荷载原则值

屋面找平层，防水层，隔热层2.5KN/m2

120mm厚预应力混凝土空心板（包括灌封）2.0KN/而

15mm厚板底粉刷0.23KN

合计4.73KN//

屋面梁自重2.5KN/m

天沟自重2.0KN/m?

（2）不上人的屋面的活荷载原则值0.7KNIm?

（3）楼面恒荷载原则值

地1转地.面0.6KN1后

120mm预应力混空心板2.0KN/〃?2

15mm厚板底粉刷0.23KN/〃/

合计2.83KN/〃/

楼面梁自重2.5KN/m

（4）墙体自重原则值

240mm厚墙体（包括两侧粉刷）自重5.42KN/m2

370mm厚墙体（包括两侧粉刷）自重7.71KNIm

钢窗自重0.4KN/m

（5）楼面活荷载原则值3.0KN/，/

（6）基本风压0.35KN/m

2内力及纵墙承载力计算和截面承载力验算

1＞选用计算单元

外纵墙取一种开间为计算单元，根据设计任务书，取土中斜虚线部分为一种计算

单元的受荷面积，取窗间墙为计算截面.

2＞控制截面

由于首层和其他几层所采用日勺砂浆等级同样，因此只需验证底层的墙体承载

力,取1-1,II-II两个截面，如附图，查表得墙体强度为f=1.83Mpa,基本

风压0.35KN/〃/，层高3.6m＜4m,总高＜28m,可以不考虑风压的I作用。

每层墙的计算截面面积为

A1=3701200=44400M〃/,A2=A3=A4=2401200=288000mm

3＞各层墙体的内力原则值计算

女儿墙及顶层梁高范围墙重：

女儿墙采用240mm厚烧结实心砖双面粉刷（5.24KN/m），高度为600+120（板厚）=720mm,

梁高600mmo

G=0.723.05.24+0.63.02.5=15.82KN

二，三，四层墙重：

G2K=G3K=G4K=(3.6x3—1.8x1.8)x5.4+1.8x1.8x0.4=40.91KN

首层墙重：G[K=(3.6X3-1.8X1.8)X7.71+1.8X1.8X0.4=59.58^

屋面梁支座反力：

由恒荷载传来：N/4”.=1/2x4.73x3.0x5.9+2.5x1/2x5.9=49.23^

由活荷载传来：N-k=1/2x0.7x3.0x5.9=6.195^

楼面梁支座反力：

由恒荷载传来:N/3Q产N/2以=恒=1/2x2.83x3.0x5.9+2.5x5.9/2=32.42A2V

由活荷载传来：N/3以=乂/2麻=N1以=1/2X3X3.0X5.9=26.55KN

a(M=1。」包=10x600=iSl.Om/n<240mm

M

有效支承长度:VV1.83

〃01=402=。03-aM=181.0〃"〃

各层墙体受日勺轴向力如附图

4＞内力组合

A.第三层墙体I-I截面

a.第一种组合（yG=1.2,々=1.4）

N，=L20+G4J<+N/4以+NQ+L4(-NT以)

=1.2x(!5.82+40.91+49.23+32.42)+1.4(6.195+26.55)

=211.848KN

M3=1.2N/3=1.2x32.42+1.4x26.55=76.074KN

eiy=-0.4q4=240/2-0.4x181.0=47.6//????

76.074x47.6

=17.01〃〃〃

211.848

b.第二种组合：(加=L35,7Q=1.4"c=0.7)

=1.35(G^+G4K+N/4M+M3依)+1.4xO.7(N/3成N,4G

=1.35x(15.82+40.91+19.23+32.42)+1.4x0.7(6.195+26.55)

=218.903KN

M3=1.35%j1.4x0.7N/w=1.35x32.42+1.4x0.7x26.55KN=69.786KN

69.786x47.6

=15.17777/7?

218.903

B,第三层墙体n-n截面

a,第一种组合

N3H=1.2GR+N31=1.2x40.91+211.848=260.94KN

b,第二种组合

N3U=1.35G3K+N#=1.35x40.91+218.903=274.131KN

因此取,N=274.131KN.

C,第二层墙体I-I截面

a,第一种组合

N“=1.2&+G4K+G3K+N…NQ+1.4(N”+%)

=I.2x(15.82+40.91x2+49.23+32.42)+1.4x(6.195+26.55)

=260.982KN

NA=1.2N/，H+1.4N/”=1.2X32.42+1.4X26.55=76.074KN

el2=47.6/w/«

_N/2%_76.074x47.6

V——=13.87"〃〃

N"260.982

b,第二种组合

N”=1.359“+G4«+G,+%+'3G+1.4x().7(雇然+NQ

=1.35x(15.82+40.91x2+49.32+32.42)+1.4x0.7(6.195+26.55)

=274.132KN

N/2=1.35N/2妙+1.4x0.7Nm以=1.35x32.42+1.4x0.7x26.55=69.786KN

e=N/2,269.786x47.6

=12.1\intn

274.132

D,二层墙体ii-n截面

a,第一种组合

N2H=1.2G2K+260.982=1.2x40.91+260.982=310.074KN

b,第二种组合

NZH=1.35G2K+274.132=1.35x40.91+274.132=329.361KN

因此，取N=329.361KN.

E,第一层墙体I-I截面（考虑二，三，四层的楼面活载折减系数0.85）

a,第一种组合

N/2纸+N〃g或)]

Nii=L2(GR+G2K+G3K+G4K+NKgk+N/3以TV/2解N/|gK)+1.4[Nl4gk+0.85(N年蟆+

=1.2x(I5.82+40.91x3+49.23+32.42x3)+1.4[6.195+0.85(26.55x3)]

=426.738KN

N”二M2

”2:76.074x476=8.48,“〃

N”426.738

b,第二种组合

x

Nu=1.35(0^+G2K+G3K+G4K+N41越++N[?gk+N“成)+1.4x0.7[Af/4^+1.85xN以冰引

=1.35x(15.82+40.91x3+49.23+32.42x3)+l.4x0.7(6.195+0.85x26.55x3)

=456.684KN

N”=Nl2=69.786KN

M岛69.786x47.6_

e=-=------------=7.27mm

N”456.684

F,第一层墙体n-n截面

a,第一种组合

NN=1.2G1K+N”=1.2x59.58+426.738=498.234KN

IIIIA1f

b,第二种组合

A%=1.35GK+N»=1.35x59.58+456.684=537.117KN

因此，取N=537.117KN

5>截面承载力验算

A,三层墙体I-I截面(4=288000mm\f=1.83M=3.6〃z)

a,第一种组合

Qy0Hq1.0x3600e17.01.八,

p=-----=-------------------------------------------=15,—=------------------------=0.0/

h240h240

查表3.12得=0.612

溯=0.612x288000x1.83=322.54KN>N3/=211.8486KN满足规定。

b,第二种组合

：=1^=0.0637=15,查表3.12得：(p=0.642

(pAf=0.642x288000x|.83=33836KN>N%=218.903KN

满足规定U

B,三层墙体11-II截面(&=288000〃?〃/,/=1.83励。,乩)=3.6根)

6=0,/?=15,查表3.12得：(p=0.741

楙=0.74lxl.83x288000=290.53KN>N3l=274.1513KN

满足规定。

C,二层墙体【一【截而(A2=288000mc/.f=l83Mpa.H°=3.6m)

a,第一种组合

p==L°x360°=15,-=13.875/240=0.053,查表得：(p=0.632

h240h

的'=().632x28800()x1.83=333.O8KN>N2l=260.982KN

满足规定。

b,第二种组合

4=15,e=12.118/240=0.05,查表得：0=0.615

的=0.615x288000x1.83=324.12KN>N2l=274.132KN

满足规定。

D,二层墙体n-n截面(c=o)

〃二15,查表得：(p=0.741

(pAf=0.74lx288000x1.83=390.53KN>N*=329.361KN

满足规定。

E,首层墙体I-I截面(A=444000662"=183,“0=3.6机)

a,第一种组合

-=8.48/370=0.023,p==孙"。。=x2.43

hh370

查表得：(p=0.761

的=0.761x444000x1.83=618.32KN>=426.738KN满足要求。

b,第二种组合

p=12.43,e/h=7.27/370=0.019查表得：(p=0.852

(pAf=0.852x444000x1.83=692.26KN>=456.684KN

满足规定。

c,首层墙体H-H组合(e=0)

力=12.43,查表得：(p=0.925

的=0.925x444(X)0x1.83=751.58^>乂口=537.117KN

满足规定。

3,大梁下局部承载力验算：

A,第三层验算

“No+N1工"jfA

a0=a03=181.07777W

Af=aQb=181.Ox250=45256〃?〃/

A)=240x(250+2x240)=1752()(加〃/<A3=288()00〃加

4=175200/45250=3.87>3,取“二0

4

=0.7,/=1+035^-1=1.59<2.0

3

所以，n}fA=0.7x1.59x1.83x0.045256x10=92A7KN>Nl3=76.074ATAT

满足规定。

B,二层局部受压承载力验算

中No+Nt<［楙

劭=］。2=181.0"〃〃

A,=a0b=18l.Ox250=45256/7////2

A)=240x(250+2x240)=175200/〃〃J<A2=288000团〃2?

4=175200/45250=3.87>3,取“二0

4

f］=0.7,/=1+0.35J.一1=1.59<2.0

3

所以，n)fA=0.7x1.59x1.83x0.045256x10=92A1KN>Nl3=76.014KN

满足规定。

C,底层后部受压承载力验算

y/N0+Nt<〃"

。0==181.0机〃7

2

A,=aob=\S\.Ox25()=45256mm

2

A)=370x(250+2x370)=366300〃"?/<&=444000/K/??

8=175200/45250=3.87>3,取夕=0

A

/7=0.7,/=1+0.35^-1=1.93<2.0

所以，"滔=0.7x1.93x1.83x0.045256x1O'=u[.88KN>N/3=76.074KN

满足规定。

4,横墙内力计算和截面承载力验算

取1m宽的墙体作为计算单元，沿纵向取3.6m受荷宽度，计算截面面积一

层为4“=0.37x1.0=0.37机2,&=0.24x1.0=0.24*按近似轴压计算。

1>第三层墙体II・II截面

A,第一种组合

^311=1.2(1x3.6x5.24x2+1x3.6x4.73+1x3.6x2.83)4-1.4(1x3.6x0.7+1x3.6x3)

=96.62KN

B,第二层组合

=87.67+13.05=100.73KN取N=100.728KN

〃=22生=15查表得：9=0.741

e=0,h

的=0.741x0.24x1.83x1O'=325.44KN>N=100.728KN

满足规定。

2＞二层墙体11-1【截而

A,第一种组合

/V2II=N3H=96.62KN

B,第二种组合

N2H=N3II=100.728KN

因此取N=100.728KN

e=0,夕=15,查表得：9=0.741

(pAf=0.741x0.24xl.83xlO3=325.44/W>N=100.728KN

满足规定。

3>首层墙体H-II截面(考虑楼面活荷载的折减系数0.85)

A,第一种组合

N]U=1.2(3.6x1x5.24x2+3.6x1x4.73+1x3.6x2.83)+1.4(1x3.6x0.7+0.85xlx3.6x3x2)

=107.0648KN

B,第二种组合

N川=87.6477+20.4624=108.1368KN

因此取：N=