倉庫大樓課程設(shè)計(jì)

1、 JIU JIANG UNIVERSITY 畢 業(yè) 設(shè)計(jì)（初稿）一、設(shè)計(jì)目的與要求、提供設(shè)計(jì)資料：（一）、本設(shè)計(jì)為百貨公司倉庫大樓，要求根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成該大樓的部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖。（二）、提供設(shè)計(jì)資料：1、本工程±0.000相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高4.000米，常見地下水位在天然地坪（即絕對(duì)標(biāo)高3.700米）下0.500米處。2、屋面做法：卷材防水：40厚細(xì)石混凝土找平，內(nèi)配4200鋼筋。50200厚膨脹珍珠巖找平。15厚水泥砂漿找平層上做油膏、膠泥一度隔氣。 現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。20厚紙筋粉底。 3、樓面做法：30厚水泥砂漿面層?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土板。20厚紙筋粉底。4、樓、屋面使用可變荷載： 各

2、層樓面：二層樓面為：4.5KN/m2 三層樓面為：6.0KN/m2樓梯： 一三樓梯為：3.5KN/m2屋面荷載為： 0.5KN/m25、材料：1）混凝土：基礎(chǔ)用C25，上部結(jié)構(gòu)用C30。2）墻體： ±0.000以下采用MU10標(biāo)準(zhǔn)磚，M5水泥砂漿。±0.000以上采用MU10多孔磚，M5混合砂漿。3）墻面裝飾： 外墻均為14厚1：3水泥砂漿底，6厚1：1水泥砂漿加107膠貼白色面磚。 內(nèi)墻用18厚1：1：6混合砂漿，2厚紙筋灰面，刷白色內(nèi)墻涂料2度。6、建筑平面布置圖。二、結(jié)構(gòu)選型與布局：1、結(jié)構(gòu)方案選擇：根據(jù)房屋的基本情況，本房屋結(jié)構(gòu)形式采用砌體內(nèi)框架結(jié)構(gòu)體系。內(nèi)框架結(jié)構(gòu)

3、的特點(diǎn)是墻體和柱共同作為豎向承重構(gòu)件，內(nèi)框架結(jié)構(gòu)房間布置比較靈活，所用材料可就地取材，耗鋼量少，防火性和耐火性好。該房屋施工方法采用現(xiàn)澆整體式。房屋的建筑和結(jié)構(gòu)平面布置見下面的圖：2、板、梁、柱截面形式和尺寸的估算：1）跨度的確定主梁的跨度為L(zhǎng)=6900mm。次梁的跨度為5700mm，主梁跨內(nèi)布置兩根次梁。板的跨度為2300mm。2）板厚確定： 最小厚度必須滿足60mm。連續(xù)單向板h=mm。連續(xù)雙向板h=mm。對(duì)工業(yè)的樓蓋板，要求h80mm，因此：二、三層樓面板板厚取h=100mm，h0=h-20=80mm。屋面板板厚取h=100mm，h0=h-20=80mm。3）次梁截面尺寸的確定截面高度h

4、=mm，取h=450mm。截面寬度h=mm，取b=200mm（對(duì)于KL梁考慮到磚墻寬度取b=250mm）。4）主梁截面尺寸的確定：截面高度的確定：mm。對(duì)于軸的主梁截面高度取h=700mm。其梁凈跨與截面高度比值：，滿足要求。截面寬度的確定：mm，取b=300mm5）柱截面尺寸的確定:（有墻處的柱為構(gòu)造柱，截面尺寸為： 300×250mm）。柱截面尺寸由滿足長(zhǎng)細(xì)比要求來確定：b（這里的H為層高：底層取基礎(chǔ)頂面到二層板頂之間的距離，本工程基礎(chǔ)頂面為室外地坪以下500mm，因此底層高度為h1=（3.9-0.03）+0.45+0.5=4.824.8m；二層以上高度取各層板頂之間的距離，h2

5、=h3=3.9m）。b=；取柱截面尺寸為：350×350mm。6）板面荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：、屋面板荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值恒荷載防水卷材0. 40KN/m240mm厚細(xì)石砼找平層0.04×25=1.00KN/m2130mm珍珠巖隔熱層0.13×10=1.30KN/m215mm厚水泥砂漿找平0.015×20=0.30KN/m2100mm厚鋼筋砼板0.10×25=2.50KN/m220mm厚紙筋石灰抹底0.02×17=0.34KN/m2小計(jì)5.84KN/m2屋面活荷載0.5KN/m2、二、三層樓板荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值恒

6、荷載30mm厚水泥砂漿面層0.03×20=0.6KN/m2100mm厚鋼筋砼板0.10×25=2.0KN/m220mm厚紙筋粉底0.02×17=0.34KN/m2小計(jì)3.44KN/m2三層活荷載6.5KN/m2二層活荷載5.0KN/m2三、現(xiàn)澆砼屋面板及WCL設(shè)計(jì)：（一）現(xiàn)澆砼屋面單向板B1設(shè)計(jì)（取1m板寬作為設(shè)計(jì)單元）：因軸間板2，故按彈性理論計(jì)算連續(xù)單向板內(nèi)力。板厚h=100mm，混凝土強(qiáng)度C30。1、荷載計(jì)算：恒荷載分項(xiàng)系數(shù)取G=1.2(或1.35)，活荷載分項(xiàng)系數(shù)取Q=1.4(或1.4×0.7=0.98)恒載設(shè)計(jì)值g1=1.2×5.84

7、=7.01KN/m，活荷載設(shè)計(jì)值q1=1.4×0.5=0.7 KN/m，或恒載設(shè)計(jì)值g2=1.35×5.84=7.88 KN/m，活荷載設(shè)計(jì)值q2=0.98×0.5=0.49 KN/m。p1= g1+q1 =7.01+0.7=7.71KN/m，p2= g2+q2 =7.88+0.49=8.37 KN/m7.71KN/m。取g=7.88 KN/m，q=0.49 KN/m2、計(jì)算簡(jiǎn)圖：次梁的截面尺寸為：b×h=200mm×450mm板的剖面如圖所示： 1）、跨度計(jì)算：跨度l0=2300mm，由于本工程為六跨連續(xù)板，計(jì)算內(nèi)力時(shí)可按五等跨查內(nèi)力系數(shù)表。

8、2）、計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示： 3、內(nèi)力計(jì)算采用折算荷載(人為地將恒載增大，活載減小后的荷載稱為折算荷載)，取值如下：=+，=，彎矩值：M=k1+ k2，查表求得不同荷載組合下各截面的彎矩值，計(jì)算結(jié)果如下表：項(xiàng)次荷載圖kkkkkM1MBM2MCM310.078-0.1050.033-0.0790.0463.36-4.521.42-3.401.9920.1000.0850.1320.1123-0.119-0.1640.0790.115-0.111-0.15組合項(xiàng)次Mmin（KN.m）+-4.68-3.55組合項(xiàng)次Mmax（KN.m）+3.4921.532.1024、正截面受彎承載力計(jì)算:板采用C30砼

9、，=14.3N/mm2，=1.43N/mm2，鋼筋采用HPB235級(jí)，=210N/mm2，=100-20=80mm，板配筋計(jì)算如下表：最小配筋率：min=max(0.2%；45ft/fy%=45×1.43/210%=0.306%），故取min=0.306%，ASmin=0.306%×b×h=0.306%×1000×100=306mm2。截面彎 矩設(shè) 計(jì) 值（KN.m）（mm2）（mm2）實(shí)際配筋（mm2）13.492=0.0380.039=2123068200As=251.0B-4.68=0.0510.052=2723068150As=335.

10、021.53=0.0170.017=933068200As=251.0C-3.55=0.0390.04=2183068200As=251.032.102=0.0230.023=1253068200As=251.0(注意：板面鋼筋的直徑d8mm；間距S200mm)。 驗(yàn)算=0.078=0.614，滿足要求。（二）次梁WCL設(shè)計(jì)：按彈性理論設(shè)計(jì)，截面尺寸200×450mm，混凝土C30，其斷面簡(jiǎn)圖如下：1、荷載計(jì)算：樓板傳來恒載5.84KN/m2，樓板傳來活載0.5KN/m2。荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值恒載板傳來5.84×2.3=13.432KN/m次梁自重0.2×（0.45

11、-0.1）×25=1.75KN/m次梁側(cè)面粉刷0.02×0.35×2×17=0.24KN/m小計(jì)15.42KN/m活荷載0.5×2.3=1.15KN/m恒荷載分項(xiàng)系數(shù)取G=1.2（或1.35），活荷載分項(xiàng)系數(shù)取Q=1.4（或1.4×0.7=0.98）恒荷載設(shè)計(jì)值g1=1.2×15.42=18.504KN/m活荷載設(shè)計(jì)值q1=1.4×1.15=1.61KN/m或恒荷載設(shè)計(jì)值g2=1.35×15.42=20.82KN/m活荷載設(shè)計(jì)值q2=0.98×1.15=1.13KN/mP1= g1+ q1=18

12、.5+1.61=20.11KN/mP2= g2+ q2=20.82+1.13=21.95KN/m二者取大P2=21.95KN/m，g2=20.82 KN/m，q2=1.13KN/m。2、計(jì)算簡(jiǎn)圖：主梁尺寸為：300×700mm計(jì)算跨度：梁兩端與主梁整體連接，故邊跨、中間跨取主梁中心線距離計(jì)算，l0=5700mm，并按五等跨連續(xù)梁簡(jiǎn)化計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：3、內(nèi)力計(jì)算：采用折算荷載，取值如下：g，=g+0.25q=20.82+0.25×1.13=21.10KN/m，q，=0.75q=0.75×1.13=0.85KN/m彎距值：M=，剪力值V=，查表求得，不同荷載組合下

13、各截面的內(nèi)力值，計(jì)算結(jié)果如下表：項(xiàng)次荷載圖kkkkkkkkkkM1MBM2MCM3VAVBLVBRVCLVCR0.078-0.1050.033-0.0790.0460.394-0.6060.526-0.4740.50053.47-71.9822.62-54.1631.5347.39-72.8863.26-57.0160.140.1000.0850.4472.762.352.17-0.119-0.6200.598-3.29-3.002.90.0792.18-0.111-0.5760.591-3.07-2.792.86組合項(xiàng)次（KN.m）+-75.27-57.23組合項(xiàng)次（KN.m）+56.232

14、4.833.88組合項(xiàng)次（KN）+49.56-75.8866.16-59.863.004、承載力計(jì)算：采用C30混凝土， fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2， 鋼筋采用HRB335，fy=300N/mm2，截面有效高度h0，B支座取h0=h-60=450-60=390mm，其余截面取h0=h-30=450-30=420mm。1）正截面承載力計(jì)算：跨中截面翼緣寬度取值：按計(jì)算跨度考慮，=1900mm。 按梁凈距考慮，=b+Sn=200+（2300-200）=2300mm。 按翼緣高度考慮，0.1不予考慮。上述三項(xiàng)取小者，即=1900mm由于>，屬于第一類T型截面次梁的正截面

15、配筋計(jì)算如下表:截面彎矩設(shè)計(jì) 值（KN.m）b()（mm2）（mm2）實(shí)際配筋（mm2）156.2319004200.0120.012456194218As=509B-75.272003900.1730.191710194318As=763224.819004200.0050.005190194214As=308C-57.232003900.1320.142528194318As=763333.8819004200.0070.007266194314As=3082）斜截面承載力計(jì)算：截面尺寸的復(fù)核：<4，故截面尺寸按下式驗(yàn)算：>，故截面尺寸滿足要求。3）計(jì)算所需箍筋：采用6雙肢箍筋

16、，計(jì)算支座B左側(cè)截面：V=75.88,所以，三者取小值S=150mm。按6150mm雙肢箍筋。四、主梁設(shè)計(jì)（WL）：（一）、主梁內(nèi)力計(jì)算：1、永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計(jì)算：1）、內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)圖： 計(jì)算跨度：取中中的距離，即L=6900mm。支座形式：由于主梁的線剛度大于柱剛度5倍以上，故梁柱交點(diǎn)可按鉸支考慮。荷載計(jì)算：（主梁自重近似按集中荷載考慮）次梁傳來永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 15.42×6.9=106.40主梁自重：0.3×(0.70-0.10)×25×6.9/3=10.35主梁粉刷：2×(0.70-0.10)×0.02×17

17、×6.9/3=0.94永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：=117.692）、內(nèi)力計(jì)算（查等跨連續(xù)梁內(nèi)力表：剪力）得：取出“截離體”分別求出： 3）、永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的彎矩圖和剪力圖： 2、活荷載（活荷載作用在左跨時(shí)）標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計(jì)算：1）、內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)圖： 計(jì)算跨度：取中中的距離，即L=6900mm支座形式：由于主梁的線剛度大于柱剛度5倍以上，故梁柱交點(diǎn)可按鉸支考慮。荷載計(jì)算：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2）、內(nèi)力計(jì)算（查等跨連續(xù)梁內(nèi)力表：剪力）得：取出“截離體”分別求出：3）、活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的彎矩圖和剪力圖： 3、活荷載（活荷載作用在右跨時(shí)）標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計(jì)算：1）、內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)圖： 計(jì)算跨度：取中-

18、中的距離，即L=6900mm支座形式：由于主梁的線剛度大于柱剛度5倍以上，故梁柱交點(diǎn)可按鉸支考慮。荷載計(jì)算：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2）、內(nèi)力計(jì)算：由于活荷載的結(jié)構(gòu)，活荷載與活荷載完全對(duì)稱，所以內(nèi)力、彎矩也對(duì)稱，但剪力反對(duì)稱。3）、活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的剪力圖和彎矩圖如下： 4、各工況（荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用）下的剪力和彎矩包絡(luò)圖： 5、求各控制截面上的最不利內(nèi)力設(shè)計(jì)值：由上述求得：1）、跨間最大正彎矩設(shè)計(jì)值（M1max或M2max）：取M2max=M1max2）、支座B最大負(fù)彎矩設(shè)計(jì)值（MBmax)）： 取MBmax=379.87KN.m3）、邊支座最大剪力設(shè)計(jì)值（VAmax或VCmax）：取VAmax=|VCm

19、ax4）、中間支座最大剪力設(shè)計(jì)值（VBLmax或VBRmax）： 取|VBLmax|=VBRmax=220.35KN（二）、主梁截面設(shè)計(jì)：梁截面有效高度：跨間截面 支座截面砼等級(jí)：C30，鋼筋：HRB335。1、梁跨間正截面配筋計(jì)算：1）、Mmax的確定：取彎矩設(shè)計(jì)值包絡(luò)圖中的M1max，M1max=M=255.7KN.m。2）、按T形截面翼緣寬度的取值：a、按計(jì)算跨度考慮：=。b、按梁凈距考慮：=300+(5700-300)=5700。c、按翼緣高度考慮，不予考慮。取上述較小者，即=。3）、由于屬于第一種類型T形梁。跨間實(shí)際配筋：225+122=1362實(shí)際配筋率（或45ft/fyh/h0=

20、45×1.43/300×700/665=0.23%），滿足要求。2、主梁支座正截面配筋計(jì)算：1）、Mmax的確定：由彎矩設(shè)計(jì)值包絡(luò)圖中的MBmax，（MBmax=379.87KN.m）來求柱邊的彎矩MclMBmax-0.5（G+Q）hc （hc為柱的截面高度）：G+Q=1.2×117.69+1.4×6.55=150.41KN或G+Q=1.35×117.69+1.4×0.7×6.55=165.31KN，取G+Q=165.31KNMclMBmax-0.5（G+Q）hc2）、按矩形截面考慮，采用雙筋截面，1312。3）、計(jì)算主梁支

21、座配筋面積：由于，所以： 支座實(shí)際配筋：425=1964實(shí)際配筋率（或55ft/fyh/h0=55×1.43/300×700/630=0.31%），滿足要求。3、梁B支座截面配筋計(jì)算：1）、Vmax的確定：取剪力設(shè)計(jì)值包絡(luò)圖中的VBrmax，VBRmax=220.35KN2）、驗(yàn)算截面最小尺寸：為避免斜壓破壞，同時(shí)又防止斜裂縫跨度，需要驗(yàn)算：當(dāng)，屬于厚腹梁，即為一般梁。截面符合要求。3）、驗(yàn)算是否按計(jì)算配置箍筋：故需要進(jìn)行配箍計(jì)算。a、假定選用8雙肢箍：所以即則S150.3×2÷0.188=535mmb、按滿足最小配箍率要求：c、按滿足構(gòu)造要求，箍筋間距

22、S3Smax（Smax=250mm）最后S1S3中的最小者為箍筋的間距：S=200mm。（注：若支座B截面箍筋的間距是按計(jì)算控制的話，還要計(jì)算支座A截面、支座B左截面和支座C截面斜截面承載力計(jì)算）。4、主次梁相交處附加箍筋計(jì)算：次梁傳來集中設(shè)計(jì)值：F1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×117.69+1.4×6.55=303.4KN或F1=1.35Gk+0.98Qk=1.35×117.69+0.98×6.55=165.3KN附加箍筋選用8雙肢箍，因此附加箍筋的個(gè)數(shù)為：，實(shí)際選用次梁附加箍筋兩側(cè)各 385、梁腰筋配置因梁高700>450mm，按規(guī)范構(gòu)造

23、要求配置腰筋412，拉結(jié)筋8，間距為設(shè)置處箍筋間距的2倍。腰筋212：As=226mm2>0.1%bh=0.1×300×700=210mm2，滿足要求。（三）、梁最大裂縫寬度驗(yàn)算（荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值）：由彎矩標(biāo)準(zhǔn)值包絡(luò)圖中B支座彎矩值計(jì)算來計(jì)算柱邊的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：277.97-0.5×(117.69+6.555)×0.35=256.23KN.m縱向受拉鋼筋的等效直徑：按有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋的配筋率：裂縫截面處縱向受拉鋼筋重心處的拉應(yīng)力：裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)：0.4最大裂縫寬度： 滿足要求。五、現(xiàn)澆板式樓梯設(shè)計(jì)：本設(shè)計(jì)采用板

24、式樓梯，平面布置如圖所示： 1、樓梯梯段板設(shè)計(jì)：板傾斜角，。板厚為板斜長(zhǎng)的1/30，即。本工程梯板厚取h=135mmTLA取bh=250300 TL1，TL2取bh=200350 1）、荷載計(jì)算：荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值恒荷載30mm厚水泥砂漿面層（0.3+0.15）×0.03×20/0.3=0.9KN/m三角形踏步0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.875 KN/m混凝土斜板0.3/COSa0.135×25/0.894=3.775 KN/m20mm厚紙筋石灰抹底0.3/COSa0.02×17/0.894=0.380 KN

25、/m小計(jì)6.93 KN/m活荷載3.5 KN/m取13.216 KN/m恒荷載分項(xiàng)系數(shù)取=1.2（或1.35），活荷載分項(xiàng)系數(shù)取=1.4（或1.4*0.7=0.98）1.2×6.93+1.4×3.50=13.216 KN/m1.35×6.93+1.4×0.7×3.5=12.786KN/m13.216 KN/m取荷載設(shè)計(jì)值P=13.216KN/m。2)、截面設(shè)計(jì)：板水平計(jì)算跨度。彎矩設(shè)計(jì)值：板有效高度采用C30混凝土，HRB335，最小配筋率：，故取。選用10130,；。2、平臺(tái)板設(shè)計(jì)：平臺(tái)板厚h=80mm。1）、荷載計(jì)算恒荷載種類恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值恒荷載30mm厚水泥砂漿面層0.03*20=0.6KN/m80mm厚鋼筋砼板0.08*25=2.0 KN/m20mm厚紙筋石灰抹底0.02*17=0.34 KN/m小計(jì)2.94 KN/m活荷載3.5 KN/m恒荷載分項(xiàng)系數(shù)取=1.2（或1.35），活荷載分項(xiàng)系數(shù)取