一.前言

1.1.選題的依據及課題的意義

砌體是包括多種材料的塊體砌筑而成的，其中磚石是最古老的建筑材料，幾千年來由于其良好的物理力學性能、易于取材、生產和施工，造價低廉，至今仍成為我國主導的建筑材料．三層聯排別墅由于層高比較低，使用砌體結構可以有效的降低成本。同時新產品新工藝的不斷出現,它的實施，對促進我國砌塊結構向高檔次發展具有重要作用。

1.2.國內外研究概況及發展趨勢（含文獻綜述）

目前我國的砌體材料和發達國家相比，強度低、耐久性差，我國的砌體材料普遍存在著自重大、強度低、生產能耗高、毀田嚴重、施工機械化水平較低，和耐久性、抗震性能較差等弊病。因此要針對這些問題開展下列方面的工作:要積極開發節能環保形的新型建材;發展高強砌體材料;繼續加強配筋砌體和預應力砌體的研究;加強砌體結構理論的研究．

1.3．研究內容及實驗方案

①建筑設計部分:

a.建筑方案及設計:編制建筑設計說明書.

b.設計建筑平面、立面、剖面的設計;完成底層平面圖,標準層;屋蓋平面圖;側立面圖;剖面圖.

c.主要部位的建筑構造設計及材料作法:完成外墻大樣圖;;樓梯大樣圖;材料做法表;

門窗表.

②結構設計部分:

a.確定結構方案:包括上部結構方案與布置;樓蓋結構方案與布;基礎方案與布置等.編

制結構設計說明書.

b.結構設計計算:基礎計算、陽臺挑梁計算、樓梯計算、雨

蓬計算等.

c.繪制結構構件施工圖:基礎平面及配筋圖;層結構平面圖;屋蓋結構平面圖;梁結構配

筋圖;結構平面節點詳圖;柱、梁截面配筋圖.

d.用結構設計軟件進行整體的驗算.

二.結構方案

2.1.主體結構設計方案

該建筑物層數為三層，總高度為10.880m，層高3.0m<4m;房屋的高寬比10.880/13.800=00.788<2;體形簡單，室變形縫：由建筑設計知道該建筑物的總長度45m<60m，可不設伸縮縫。工程地

質資料表明：場地土質比較均勻，領近無建筑物，沒有較大差異的荷載等，可不設沉降縫；根據《建筑抗震設計規范》可不設防震縫。

（2）墻體布置：應當優先考慮橫墻承重方案，以增強結構的橫向剛度。大房間梁支

撐在墻厚（初擬底層外墻厚為240mm，其余隔墻為90。

2.3.多層磚混房屋的構造措施

（1）構造柱的設置：構造柱的設置見圖。除此以外，構造柱的根部與地圈梁連接，

不再另設基礎。在柱的上下端500mm范圍圈梁設置：各層、屋面、基礎上面均設置圈梁。橫墻圈梁設在板底，縱墻圈梁

下表面與橫墻圈梁底表面齊平，上表面與板面齊平或與橫墻表面齊平。當圈梁遇窗洞口時，可兼過梁，但需另設置過梁所需要的鋼筋。

三.結構計算

3.1.現澆板的荷載計算與選型

樓面地磚：20×0.04=0.8KN/m

板自重：2.0kN/m(D=80mm)

15mm混合砂漿天棚抹灰：0.15×2=0.3KN/mGk=0.8+2.0+0.3=3.1KN/m,Qk=2.00KN/m

樓蓋布置見詳圖22222

3.2.連續梁的計算與設計

混凝土采用C20,fc=9.6N/mm;鋼材采用Ⅱ級鋼，fy300N/mm2fy2

3.2.1.計算單元及梁截面尺寸的確定

1111h(—）l=(—）×3600=350—400mm8121215

取h=400mm。b=(11—）h=250～167mm23

取b=250mm。

3.2.2.計算簡圖的確定

計算跨度：60l=l0+a=(5640-240)+240=5640mml=1.05l0=1.05×(5640-240)=5670mm取小值l=5160mm。

3.2.3．荷載設計值

板傳來的恒載標準值：

3.1×3.0=9.3KN/m

板傳來的活載標準值：

2.0×3.0=6KN/m

梁自重標準值：

0.25×0.4×25+0.02×0.25×20+0.02×0.4×20×2=3.298KN/m

設計值：

（4.672+9.3+3.298）×1.2+6×1.4=29.124KN/m

3.2.4．Vmax(pq)l×29.124×

5.4=78.635KN22Mmax

3.2.5．截面配筋計算

HRB335,fy=300N/mm,asas35mm2

M125.20106

s0.241〈smax0.39921fcbh01.09.6250465

按單筋底面計算：

ξ=1－2s120.2410.28

由1fcbξh0=fyAs

1fcbh0

fy

2As1.09.62500.284651041.6mm2300選筋3Φ21（1039mm）

As1039。0.9%min0.2%（滿足要求）bh0250465

3.2.6．斜截面承載能力計算

HRB335,fc=9.6N/mm,ft=1.10N/mm

1．復核截面尺寸：22h04651.864.0，屬一般梁b250

0.25cfcbh00.251.09.6250465279000N279KN80KN

∴截面尺寸符合要求。

2．判斷是否按計算配置腹筋

Vc0.7ftbh00.71.1025046589.512KNVmax80.13KN∴不需配置腹筋

配置箍筋Φ6，s=300mm;架立筋2Φ10配箍率：svnAsv1

bs250.30.134%svmin0.125%250300

所以箍筋間距符合要求。

設置架立筋2Φ10

3.3.L-2單跨梁的計算與設計

混凝土采用C20,fc=9.6N/mm;鋼材采用Ⅱ級鋼，fy300N/mmfy22

3.3.1．計算單元及梁截面尺寸的確定

1111h(—）l=(—）×3600=350—400mm12151215

取h=350mm。b=(11—）h=250～167mm23

取b=250mm。

3.3.2．計算簡圖的確定

計算跨度：l0=l-a=3600-240=3360mm取l=3360mm。

3.3.3．荷載設計值

墻體傳來的恒載標準值：

(3-0.08)×5.24=15.3KN/m

板傳來的恒載標準值：

3.1×(1050+2700)=11.625KN/m

板傳來的活載標準值：

2.0×3.75=7.5KN/m

梁自重標準值：

0.25×0.35×25+0.02×0.25×20+0.02×0.35×20×2=2.09KN/m

設計值：

（15.3+11.625+2.09）×1.2+7.5×1.4=45.318KN/m

3.3.4．Vmax(pq)l×45.318×3.36=76.13KN22Mmax

3.3.5．截面配筋計算

HRB335,fy=300N/mm,asas35mm2

M63.95106

s0.269〈smax0.3991fcbh01.09.62503152

按單筋底面計算：

ξ=1－2s120.2690.320

由1fcbξh0=fyAs

1fcbh0

fy1.09.62500.320315806.4mm2300

2As選筋2Φ20+1Φ18（882mm）

As806.4。1.02%min0.2%（滿足要求）bh0250315

3.3.6．斜截面承載能力計算

HRB335,fc=9.6N/mm,ft=1.10N/mm

①復核截面尺寸：22h03151.264.0，屬一般梁b250

0.25cfcbh00.251.09.6250315189000N189KN76.13KN

∴截面尺寸符合要求。

②判斷是否按計算配置腹筋

Vc0.7ftbh00.71.1025031560.638KNVmax76.13KN∴不需配置腹筋

配置箍筋Φ6，s=300mm;架立筋2Φ10配箍率：svnAsv1

bs250.30.134%svmin0.125%250300

所以箍筋間距符合要求。

設置架立筋2Φ10

梁配筋圖

3.4．墻體驗算

3.4.1．墻體高厚比驗算

1）靜力計算方案的確定：因橫墻間距s=2×3.0=6.0m，樓（屋）蓋為裝配式鋼筋砼樓（屋）

蓋，故房屋的靜力計算方案為剛性方案。

2）外縱墻高厚比驗算

墻體的計算高度，底層：H0底3.00.450.54.55m。其他樓層，墻計算高

度H03.0m，墻厚0.24m，承重墻取11.2。

有窗戶的墻允許高厚比：210.4bs0.910.40.7；s1.2

[β]允許高厚比，查表得：M7.5時，[β]=26。

底層高厚比驗算：

三層高厚比驗算：3.9516.4612[]1.20.82624.96（滿足）；0.24

3.012.512[]1.20.82624.96（滿足）；0.24

3）h0.37三層外橫墻：一層

三層

故滿足要求。H03.012.5[]26h0.24

3.4.2．縱墻的承載力驗算

1）選定計算單元

在房屋層數、墻體所采用材料種類、材料強度、樓面（屋面）荷載均相同的情況下，

外縱墻最不利計算位置可根據墻體的負載面積與其截面面積的比值來判別。

最不利窗間墻垛的選擇

A/l相等，取開間大的為計算單元，即?、撷彷S線間的縱墻為計算單元。2)荷載計算

縱墻的承載力驗算：

屋面荷載:

10厚1:2.5水泥砂漿結合層0.2KNm2

20厚1:2.5水泥砂漿保護層0.4KNm2

20厚瀝青防水層0.35KNm2

25mm厚1:3水泥砂漿找平層0.5KNm2

100mm厚現澆鋼筋混凝土板2.5KNm2

陶粒混凝土找坡2%1.414

15mm厚混合砂漿天棚抹灰0.255KNm

梁及梁上抹灰：

25×0.5×0.25×3.3+20×(0.02×0.25+2×0.5×0.02)×3.3=10.875KN

25.619KNm2

基本風壓為0.35KNm2<0.7KNm2,故不考慮風荷載影響。

由《荷載規范》，雪荷載1.0

SkSv1.00.30.7KNm2,故取0.7KNm2。

設計值：

由可變荷載控制：

N11.2Gk1.4Qk=1.2×（10.875+5.619×3.3×3.0）+1.4×0.7×3.6×3.0=75.09KN由永久荷載控制：

N11.35Gk1.0Qk=1.35×（10.875+5.619×3.3×3.0）+1.0×0.7×3.6×3.0=80.14KN

3）樓面荷載

樓地板2.0KNm2鋪地磚0.8KNm2平頂抹灰0.255KNm22.905KNm2梁及梁上抹灰10.875KN活載2.0KNm2

設計值：

由可變荷載控制：N11.2Gk1.4Qk=1.2×（10.875+3.1×3.3×3.0）+1.4×2.0×3.6×3.0=83.47KN。

由永久荷載控制：N11.35Gk1.0Qk=1.35×（10.875+3.1×3.3×3.0）+1.0×3.6×3.0×2.0=81.48KN。

4）墻體自重

計算每層墻體自重時，應扣除窗口面積，加上窗自重，考慮抹灰,

對2,3,層，墻體厚度為240mm，計算高度3.0m，其自重標準值為：

0.24×（3..3×3.6－1.5×1.5）×19+0.04×（3.3×3.6－1.5×1.5）×20+1.5×1.5×

0.3=56.94KN

設計值：由可變荷載控制：

56.94×1.2=68.328KN

由永久荷載控制：

56.94×1.35=76.869KN

對1層，墻體厚度為240mm，底層樓層高度為3.95m,其自重標準值為：

0.24×（3.3×3.6－1.5×1.5）×19+0.04×（3.95×3.6－1.5×1.5）×20+1.5×1.5×0.3=73.68KN

設計值：由可變荷載控制：

73.68×1.2=88.416KN

由永久荷載控制：

73.68×1.35=99.468KN

5）f=1.69N/mm2a010.69172.01mm240mm，取a0=172mm

縱向墻體的計算簡圖

由可變荷載控制的縱向墻體NⅠ=Nu+Nl

M=Nu·e2+Nl·e1(負值表示方向相反)N=NⅠ+Nw（墻重）

e

h

0.4a0（h為支承墻的厚度）2

由永久荷載控制的縱向墻體砌體局部受壓計算

以上述窗間墻第一層墻垛為例，墻垛截面為240mm×1800mm,混凝土梁截面為

250mm×400mm,支承長度240mm..

根據內力計算，當由可變荷載控制時，本層梁的支座反力為Nl=68.328KN，

Nu=143.418KN

當由永久荷載控制時，本層梁的支座反力為Nl=76.869KN，Nu=153.738KN

a0=163mm<240mm

Al=a0b=163×250=40750mm2

A0h(2hb)=240×(2×240+250)=366300mm2

r10.A0366300110.3511.9892.0Al407500Nu4817000.72MPa;N00Al=0.72×40750=29.47KNA1800370

驗證ΨN0+Nl≤ηγAlf

A03663009.03,所以Ψ=0；Al40750

壓應力圖形完整系數η=0.7

ηγAlf=0.7×1.989×40750×1.89=107.23KN>Nl=83.47KN（安全）。

3.4.3．橫墻的承載力驗算

1)荷載計算

對于樓面荷載較小，橫墻的計算不考慮一側無活荷載時的偏心受力情況，按兩側均勻布置活荷載的軸心受壓構件取1m寬橫墻進行承載力驗算。計算單元見詳圖。

屋蓋荷載設計值：

由可變荷載控制：

N11.2Gk1.4Qk=1.2×3.97×3.0×1.0+1.4×0.7×3.0×1.0=93.95KN

由永久荷載控制的組合：

N11.35Gk1.0Qk=1.35×3.97×3.0×1.0+1.0×0.7×3.0×1.0=96.91KN

樓面荷載：

由可變荷載控制

N11.2Gk1.4Qk=1.2×3.1×3.0×1.0+1.4×2×3.0×1.0=23.47KN

由永久荷載控制的組合：

N11.35Gk1.0Qk=1.35×3.1×3.0×1.0+1.0×2×3.0×1.0=22.27KN

墻體自重：

對1,2，3層，墻厚240mm，兩側采用20mm抹灰，計算高度3.0m、3.95m自重標準值為：

0.24×19×3.0×1.0+0.04×20×.6×1.0=19.296KN

設計值由可變荷載控制的組合：

19.296×1.2=23.16KN

由永久荷載控制的組合：

19.296×1.35=26.05KN

對一層，墻厚為240mm，計算高度3.95m,兩側采用20mm抹灰自重標準值為：

0.24×19×3.95×1.0+0.04×20×4.55×1.0=24.388KN

設計值由可變荷載控制的組合：

24.388×1.2=29.27KN

由永久荷載控制的組合：

24.388×1.35=32.92KN

2)承載力驗算

橫向墻體由可變荷載控制時的承載力計算表

橫向墻體由永久荷載控制時的承載力計算表

上述承載力計算表明，墻體的承載力滿足要求。

3.5．樓板計算

樓面活荷載為2.0KNm，采用C20混凝土HPB235級鋼筋，按彈性理論設計，其中板厚為80mm梁截面均為240X240mm,q=1.4x20=2.8KNm(1)恒荷載

地磚：0.25KNm

20厚水泥砂漿找平層0.03x20=0.6KNm80厚混凝土板0.08x25=2KNm15厚混合砂漿抹灰0.015x17=0.255KNm

2.905

2

22

2

2

2

跨中最大正彎矩發生在活荷載為棋盤式布置時，它可以簡化為當支座固支時g+q/2作用下的跨中彎矩值與支座絞支時q/2作用下的跨中彎矩值兩者之和。支座最大負彎矩可以近似按活荷載滿布求得，即內支座固支時g+q作用下支座彎矩.在本例中，樓蓋邊梁對板的作用視為固定支座。

計算彎矩時，考慮泊松比的影響，取c=0.2。g=1.2x2.905=3.486KNmg+q=2.8x3.486=6.286KNmq/2=1.4KNmq+q/2=1.4+3.486=4.886KNm

（2）.計算跨度

2222

（3）截面設計

截面有效效高度：選用?8鋼筋作為受力主筋，則L01方向跨中截面的h01=h-c-d/2=80-15-4=61mm,L02方向（長跨）的跨中截面的h02=h-c-3/2d=60-8=53mm,支座截面處h0均為61mm,計算配筋時取內力臂系數γs=0.95,As=計算結果及實際配列于表。

板的配筋計算

.95hofy

,截面配筋

3.6．屋面板計算

(1)樓面活荷載為0.5KNm2，采用C20混凝土HPB235級鋼筋，按彈性理論設計，其中板厚

為100mm梁截面均為240X240mm,q=1.4x20=2.8KNm2

(2)恒荷載

屋面恒載:5.619KNm

不上人屋面q=1.4x0.5=0.7KNmg=5.614x1.2=6.74KNm

222

g+q=6.74+0.7=7.44KNm2q/2=0.35KNm2g+q/2=7.09KNm2

（3）計算跨度

（4）截面設計

截面有效效高度：選用?8鋼筋作為受力主筋，則L01方向跨中截面的h01=h-c-d/2=100-15-4=81mm,L02方向（長跨）的跨中截面的h02=h-c-3/2d=81-8=73mm,支座截面處h0均為

73mm,計算配筋時取內力臂系數γs=0.95,As=結果及實際配列于表。

板的配筋計算

.95hofy

,截面配筋計算

3.7．樓梯計算

樓梯截面為2400x3300mm,采用現澆式板式樓梯:采用C25（

fc=11.9Nmm2）,

ft=1.27Nmm2),平臺梁的受力鋼筋為HRB335級(fy=300Nmm2),其余為HPB235級

(fy=210Nmm2),板底為20厚的混合砂漿抹灰，板面為20厚的水泥砂漿，金屬欄桿，樓梯活荷載為2.5KNm2,3.7.1.斜板(TB-1)

（1）荷載計算,取一個踏步寬(b=1140mm)為計算單元,恒荷載:

踏步面層自重:1.2(0.260.167)0.021.1420(1/0.3)=0.779KNm踏步板自重:1.2[(0.260.16)/2]0.31.1425(1/0.3)=7.182KNm板底抹灰:1.20.3410.021.1417(1/0.3)=0.529KNm

2

22

欄桿自重:1.20.9=0.12KNm2

恒荷載設計值:g=8.61KNm2

活荷載設計值：q=1.42.51.14=4.025KNm2

（2）斜板彎矩計算:P=q+g=8.61+4.025=12.635KNm2

2M=Pl0/10=12.6353.3/10=13.76KNm22

(3).斜板的配筋計算

混凝土C25，ho=100-20=80(mm),受壓區高度:

2X=h0[h0(2M/1)fcb)]1/2

=80-[802(215.3106/1.0)11.91400)]1/2=16mm

鋼筋面積

As=1fcbx/fy=1.011.9114016/210=1033.6(mm)

則每米板寬鋼筋的面積為:1033.6/1.4=906.7(mm/m),選φ12@120（As=942mm）222

3.7.2.平臺板厚為h=80，與斜板組成一塊整體板.

3.7.3.PTL-1計算

由斜板傳來的荷載15.453.3/2=25.49KNm2

梁側抹灰自重:0.022(0.35-0.07+0.05)171.2=0.27KNm2

總恒荷載：P=27.44KNm2

3.7.4.平臺梁l01.05ln1.052.282.39<2.4(m)

取l0=2.39m

2彎矩M=Pl0/8=22.92.39/8=16.35KN2

剪力V=Pl0/2=22.92.28/2=26.11KN

3.7.5.平臺梁的配筋計算:

按倒梁L形截面計算,hf’=70mm,受壓翼緣寬度

bf’=l0/6=2390/6=398.3(mm)

bf’=Sn+b=200+1200/2=800取bf’=398.3mm

h0=h-35=315mm

判別T形截面類別:

1fcb’

fh’

f(hoh’

f/2)=1.011.9398.370(31570/2)

=92.90(mm)>M屬于第一類T形截面計算

a.正截面承載力計算:受壓區高度：

2xh0[h02M/(1fcb’

f)]1/2

=315-[3152219.59106/(1.011.9398.3)]1/2=24mm鋼筋面積:

As1fcbx/fy=1.011.9398.325/210=564(mm2)選鋼筋3Ф16(As=603mm)

配筋率564/(200350)=0.0083=0.83%>min0.2%2

3.7.6.斜截面承載力計算.

截面尺寸驗算:0.25fcbh00.2511.9200315=187.43KN>V=26.11KN驗算是否計算配箍筋0.7fcbh00.71.27200315=56.0(KN)>26.11KN只需按構造配筋選Ф6@180

驗算配箍率:

‘sv228.3/20080=0.00157=0.157%‘‘sv,min0.241.27/210=0.145%<sv滿足要求

3.8．過梁驗算

門窗洞口上的過梁在同一位置,并與圈梁整澆,這時圈梁兼作過梁其配筋要按過梁的設

計進行配筋.縱墻上的門窗過梁，外載為0,只有本身自重及其上窗臺下窗臺下墻體自重

1).GL1:恒荷載:

墻體自重（240x300）5.24x0.24x1.2=0.905KNm

梁自重0.24x0.3x25=1.83KNm

組合:q=2.735KNm

計算跨度:L0=Ln+a/2=2160mm

L0=1.05Ln=2268mm,取L0=2268mm

M=1/8x1.2x3.34x2.268=2.577KNm

622=2.57710/9.6240265=0.0159cM/fcbh02222212c=120.0159=1.6

102

As=bh0fc/fy=1.610

222409.6/210=46.52mm2配2Ф12(As=226mm)

3.9．基礎設計

:

1).確定條形基礎底面寬度b.

為了便于施工，選擇基礎埋深d=1000mm

由于e=0.86和Sr=0.91>0.85,查表得:b0,1.1

埋深范圍fa25KPa

2持力層土的地基承載力特征值fa=250+17.5x1.1x(1.0-0.5)=259.62KNm

基礎寬bFk/(faGd)=285.8/(259.62-2