设计例题某四层办公楼平面、剖面图如图7-1所示，屋盖、楼盖采用预应力混凝土空心板，墙体采用烧结页岩砖MU10和水泥混合砂浆砌筑，三、四层砂浆的强度等级为M2.5，一、二层砂浆的强度等级为M5，施工质量控制等级为B级。

各层墙厚如图所示。

窗洞尺寸为1800mm⨯2100mm，门洞尺寸为1200mm⨯2400mm。

图7-1 平面图、剖面图屋面构造层做法：35mm厚配筋细石混凝土板顺水方向砌120mm厚180mm高条砖三毡四油沥青防水卷材，撒铺绿豆砂40mm厚防水珍珠岩20mm厚1：2.5水泥砂浆找平层110mm厚预应力混凝土空心板15mm 厚板底粉刷 楼面构造层做法：大理石面层20mm 厚水泥砂浆找平 110mm 厚预应力混凝土空心板 15mm 厚板底粉刷工程地质资料：地表下0.3m 内为填土，填土下1.2m 内为粘土（220a f kPa =），其下层为砾石层（366a f kPa =）。

试设计其墙体及墙下条形基础。

1. 确定房屋的静力计算方案本房屋的屋盖、楼盖采用预制钢筋混凝土空心板，属第一类屋盖和楼盖；横墙的最大间距为 3.6310.832s m m m =⨯=<，因此本房屋属于刚性方案。

本房屋中的横墙也符合刚性方案房屋对横墙的要求。

2. 墙体高厚比验算（1）外纵墙取D 轴线上横墙间距最大的一段外纵墙进行高厚比验算。

对于三、四层外纵墙， 3.3H m =，10.82(6.6)s m H m =>，查表3-2，0 1.0 3.3H H m ==。

三、四层墙的砂浆强度等级为M2.5，查表3-3，[β]=22。

一、二层墙的砂浆强度等级为M5，查表3-3，[β]=24。

考虑窗洞的影响，210.4 1.8/3.60.80.7μ=-⨯=>。

三，四外纵墙的实际高厚比023.313.8[]0.82217.60.24H h βμβ===<=⨯=，满足要求。

对于第二层外纵墙，属带壁柱墙，其几何特征为：21.80.240.130.620.5126A m m m m m =⨯+⨯=21[(1.80.62)0.240.120.620.370.185]/0.51260.149y m m m m m m m m m =-⨯⨯+⨯⨯= 32333440.370.1490.221[1.80.149(1.80.62)(0.240.149)0.620.221]/3 4.51210y m m mI m m-=-==⨯+-⨯-+⨯=⨯0.094i m ==3.5 3.50.0940.329T h i m m ==⨯=10.82 6.6s m H m =>=，查表3-2，0 1.0 3.3H H m ==整片墙的高厚比023.310.0[]0.82419.20.329T H h βμβ===<=⨯=，满足要求。

验算壁柱间墙时， 3.62H s m H <=<，查表3-2，00.40.20.4 3.60.2 3.3 2.1H s H m m m =+=⨯+⨯=。

壁柱间墙的高厚比022.18.8[]19.20.24H h βμβ===<=，亦满足要求。

对于一层外纵墙，10.82(2 4.59)s m H m m =>⨯=，查表3-2，0 1.0 4.5H H m ==。

一层外纵墙的实际高厚比024.512.2[]0.82419.20.37H h βμβ===<=⨯=，满足要求。

（2）内纵墙C 轴线上横墙间距最大的一段内纵墙上开有两个门洞，210.4 2.4/10.80.91μ=-⨯=，大于上述0.8，故不必验算便可知三、四层内纵墙高厚比符合要求。

对于一层内纵墙，0 1.0 4.5H H m ==，024.518.75[]0.912421.840.24H h βμβ===<=⨯=，满足要求。

二层内纵墙的计算高度比一层内纵墙的小，显然其高厚比亦能满足要求，不必再验算。

（3）横墙横墙厚度为240mm ，墙长s=5.9m ，且墙上无洞口，其允许高厚比较纵墙的允许高厚比有利，不必再验算。

3. 荷载资料（1）屋面恒荷载标准值35mm 厚配筋细石混凝土板：325/0.0350.88kN m m kPa ⨯=顺水方向砌120mm 厚180mm 高条砖：319/0.180.12/0.50.82kN m m m m kPa ⨯⨯=三毡四油沥青防水卷材，撒铺绿豆砂：0.4kPa 40mm 厚防水珍珠岩：34/0.040.16kN m m kPa ⨯=20mm 厚1:2.5水泥砂浆找平层：320/0.020.4kN m m kPa ⨯= 110mm 厚预应力混凝土空心板（包括灌缝）：2.0kPa 15mm 厚板底粉刷：316/0.0150.24kN m m kPa ⨯= 屋面恒荷载标准值合计：4.90kPa （2）上人屋面的活荷载标准值：2.0kPa （3）楼面恒荷载标准值大理石面层：328/0.0150.42kN m m kPa ⨯=20mm 厚水泥砂浆找平层：320/0.020.4kN m m kPa ⨯= 110mm 厚预应力混凝土空心板：2.0kPa 15mm 厚板底粉刷：0.24kPa 楼面恒荷载标准值合计：3.06kPa （4）楼面活荷载标准值：2.0kPa（5）屋面梁、楼面梁自重标准值：325/0.20.5 2.5/kN m m m kN m ⨯⨯= （6）墙体自重标准值240mm 厚墙体自重：5.24kPa （按墙面计） 370mm 厚墙体自重：7.71kPa （按墙面计） 铝合金玻璃窗自重：0.4kPa （按墙面计）本地区的基本风压为0.35kPa ，且房屋层高小于4m ，房屋总高小于28m ，故该设计可不考虑风荷载的影响。

4. 纵墙承载力计算（1）选取计算单元该房屋有内、外纵墙，D 轴墙较A 轴墙不利。

对于B 、C 轴内纵墙，走廊楼面传来的荷载，虽使内纵墙上的竖向压力有所增加，但梁（板）支承处墙体轴向力的偏心距却有所减少，且内纵墙上的洞口宽度较外纵墙上的小。

因此，可只在D 轴取一个开间的外纵墙为计算单元，其受荷面积为262.1095.26.3m =⨯（按理需扣除一部分墙体的面积，这里仍近似地以轴线尺寸计算）。

（2）确定计算截面通常每层墙的控制截面位于墙顶部梁（或板）底面（如截面1-1）和墙底底面（如截面2-2）处。

在截面1-1等处，梁（板）传来的支承压力产生的弯矩最大，且为梁（板）墙支承处，其偏心受压和局部受压均不利。

在截面2-2等处，则承受的轴心压力最大。

本房屋中第四层和第三层墙体所采用的砖、砂浆强度等级和墙厚虽相同，但轴心力的偏心距不同；第一层和第二层墙体的墙厚不同，因此需对截面1-1~截面8-8的承载力分别进行计算。

（3）荷载计算取一个计算单元，作用于纵墙的荷载标准值如下：屋面恒荷载： 24.9a 10.62m +2.5/m 2.95m=59.41KP KN KN ⨯⨯ 女儿墙自重（厚240mm,高900mm,双面粉刷）:5.24a 0.9m 3.6m=16.98KP KN ⨯⨯ 二、三、四层楼面恒荷载：23.06a 10.62m +2.5/m 2.95m=39.87KP KN KN ⨯⨯ 屋面活荷载： 22.0a 10.62m =21.24KP KN ⨯二、三、四层楼面活荷载： 22.0a 10.62m =21.24K P K N ⨯ 三、四层墙体和窗自重：5.24a (3.6 3.3 1.8 2.1)0.4a 1.8m 2.1m=43.96KP KP KN ⨯⨯-⨯+⨯⨯ 二层墙体（包括壁柱）和窗自重：5.24a 3.6m 3.3m-1.8m 2.1m-0.62m 3.3m +0.4a 1.8m 2.1m+7.71a 0.62m 3.3m=49.01KP KP KP KN⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯（） 一层墙体和窗自重：7.71a (3.6 4.5m-1.8m 2.1m +0.4a 1.8m 2.1m=97.27KP KP KN ⨯⨯⨯⨯⨯）（4）控制截面的内力计算 ①第四层第四层截面1-1处：由屋面荷载产生的轴向力设计值应考虑两种内力组合1212l l 1l 1l =1.2(59.4116.98) 1.421.24121.4=1.35(59.4116.98)21.24124.4=1.259.41 1.421.24101.0=1.3559.4121.24101.4k N kN kN kN kN N kN kN kN kN N kN kN kN N kN kN N⨯++⨯=⨯++=⨯+⨯=⨯+=三、四层墙体采用烧结页岩砖MU10、水泥混合砂浆M2.5砌筑，查表3-4，砌体的抗压强度设计值1.30MPa 一二层墙体采用烧结页岩砖MU10、水泥混合砂浆M5砌筑，砌体的抗压强度设计值1.5MPa 。

屋（楼）面梁端均设有刚性垫块，由公式（3-29）和表3-15，取，此时刚性垫块上表面处梁端有效支承长度a 0,b 为0, 5.4106b a mm δ=== (1)(1)110,(0.4)101.0(0.120.40.106)7.84l b M N y a kN m kN m =-=⨯-⨯= (2)(2)110,(0.4)101.4(0.120.40.106)7.87l b M N y a kN m kN m =-=⨯-⨯=(1)(1)(1)111(2)(2)(2)1117.84121.40.0657.87124.40.063e M N kN m kN m e M N kN m kN m======第四层截面2-2处：轴向力为上述荷载1N 与本层墙自重之和：(1)2(2)2121.4 1.243.96174.2124.4 1.3543.96183.7N kN kN kNNkN kN kN=+⨯==+⨯=②第三层第三层截面3-3处：轴向力为上述荷载2N 与本层楼盖荷载3l N 之和：(1)3 1.239.87 1.421.2477.6N kN kN kN =⨯+⨯= (1)3174.277.6251.8N k N k N k N =+= (1)0174.20.4031.80.24kN MPa m m σ==⨯(1)00.4031.30.31f σ== 查表3-15，(1)1 5.865,δ=由公式（3-29）得(1)0, 5.865115b a mm == (1)(1)(1)330,(0.4)77.6(0.120.40.115) 5.74l b M N y a kN m kN m =-=⨯-⨯= (1)(1)(1)333 5.74251.80.023e M N kN m kN m === (2)3 1.3539.8721.2475.1l N kN kN kN =⨯+=(2)3183.775.1258.8N kN kN kN =+= (2)0183.70.4251.80.24kNMPa m mσ==⨯(2)00.4251.30.33f σ==查表3-15，(2)1 5.89δ=，由公式（3-29）得(2)0, 5.89116b a mm == (2)(2)(2)330,(0.4)75.1(0.120.40.116) 5.53l b M N y a kN m kN m =-=⨯-⨯= (2)(2)(2)333 5.53258.80.021e M N kN m kN m ===第三层截面4-4处：轴向力为上述荷载3N 与本层墙自重之和：(1)4(2)4251.8 1.243.96304.6258.8 1.3543.96318.2N kN kN kN N kN kN kN=+⨯==+⨯=③第二层第二层截面5-5处：轴向力为轴向荷载N 4与本层楼盖荷载之和：(1)577.6l N kN =(1)5304.677.6382.2N kN kN kN =+= (1)02304.60.5940.5126kNMPa m σ== (1)00.5940.401.5fσ==由表3-15，(1)16.0δ=，由公式（3-29）得：(1)0,110b a mm == (1)(1)(1)(1)5520,41(0.4)()l b M N y a N y y =---77.6(0.2210.40.11)304.6(0.1k N m k N m =⨯-⨯-⨯- 4.90k N m =∙(1)(1)5(1)554.900.013382.2M kN mem kNN∙===2575.1l N kN =(2)5318.275.1393.3N kN kN kN =+= (2)02318.20.6210.5126kNMPa m σ==(2)00.6210.411.5f σ== 由表3-15，(1)1 6.05δ=，由公式（3-29）得：(2)0,111b a mm == (2)(2)(2)(2)5520,41(0.4)()l b M N y a N y y =---75.1(0.2210.40.111)318.2(0.1490.12)kN m kN m =⨯-⨯-⨯- 4.03kN m =∙(2)(2)5(2)554.030.010393.3M kN mem kNN∙===第二层截面6-6处：轴向力为上述荷载N 5与本层墙体自重之和：(1)6382.2 1.249.01441.0N kN kN kN =+⨯= (2)6393.3 1.3549.01459.5N kN kN kN =+⨯=④第一层第一层截面7-7处：轴向力为上述荷载N 6与本层楼盖荷载之和：(1)777.6l N kN =(1)7441.077.6518.6N kN kN kN =+= (1)02441.00.6621.80.37kNMPa m σ==⨯(1)/0.662/1.50.44f σ==查表3-15，(1)6.18δ=，由公式（3-29）得：(1)0, 6.18113b mm α== ()(1)(1)(1)(1)770,610.4()l b M N y a N y y =---()()77.60.1850.40.113441.00.1850.149k N m k N m =⨯-⨯-⨯- 5.03k N m =-⋅(1)(1)(1)777/ 5.03/518.60.010e M N kN m kN m ==⋅= (2)775.1l N kN =(2)7459.575.1534.6N kN kN kN =+= (2)0459.50.6901.80.37kNMPa m mσ==⨯(2)0,/0.690/1.50.46b f σ==查表3-15，(2)1 6.27,δ=由公式3-29得：(2)0, 6.27115b a mm == ()(2)(2)(2)(2)770,610.4()l b M N y a N y y =---75.1(0.1850.40.115)459.5(0.1850.149)kN m kN m =⨯-⨯-⨯-6.10k N m =-⋅(2)(2)(2)777/ 6.10/534.60.011e M N kN m kN m ==⋅=第一层截面8-8处：轴向力为上述荷载7N 与本层墙体自重之和：(1)8(2)8518.6 1.297.27635.3534.6 1.3597.27665.9N kN kN kN NkN kN kN=+⨯==+⨯=第四层窗间墙承载力验算① 第四层截面1-1处窗间墙受压承载力验算 第一组内力：(1)(1)11121.4,0.065N kN e m ==第二组内力：(2)(2)11124.4,0.063N kN e m ==对于第一组内力有0/0.065/0.240.27/0.065/0.120.540.6/ 3.3/0.2413.8e h e y H h β====<===查表3-6，0.297ϕ=，按公式（3-16）有30.297 1.3 1.80.2410166.8121.4,fA kN kN kN ϕ=⨯⨯⨯⨯=>满足要求对于第二组内力有/0.063/0.240.26/0.063/0.120.520.613.8e h e y β====<=查表3-6，0.30,ϕ=按公式3-16有30.30 1.3 1.80.2410168.5124.4,fA kN kN kN ϕ=⨯⨯⨯⨯=>亦满足要求②第四层截面2-2处，窗间墙受压承载力验算第一组内力： (1)(1)22174.2,0N kN e == 第二组内力： (2)(1)21183.7,0N kN e ==/0,13.8e h β==查表3-6，0.73,ϕ=按公式（3-16）有30.73 1.3 1.80.2410410.0183.7,fA kN kN kN ϕ=⨯⨯⨯⨯=>满足要求③梁端支撑处（截面1-1）砌体局部受压承载力验算 梁端设置尺寸为740240300mm mm mm ⨯⨯的预制刚性垫块 垫块面积 20.240.740.1776b b b A a b m m m ==⨯= 第一组内力： (1)016.980.041.80.24kNMPa m mσ==⨯(1)1(1)0,101.0106l bN kN amm==3200010.040.1776107.17.1101.0108.1b l N A MPa m kN N N kN kN kNσ==⨯⨯=+=+=()()()10,010.4/101.00.120.40.106/108.10.073l b l e N y a N N kN m kN m =-+=⨯-⨯=/0.073/0.240.30e h == 按3β≤，查表3-6，0.48ϕ=。