鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)二層倉(cāng)庫(kù)鋼筋混凝土單向板樓蓋設(shè)計(jì)全套圖紙

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書1、 工程概況1.1 設(shè)計(jì)的題目 單位二層倉(cāng)庫(kù)，建筑物平面圖、立面圖及剖面圖見施工圖。1.2 結(jié)構(gòu)形式 采用混合結(jié)構(gòu)，樓屋蓋為鋼筋混凝土單向板主次梁，豎向承重結(jié)構(gòu)為內(nèi)框架，基礎(chǔ)為鋼筋混凝土柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)。樓梯為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式樓梯。全套圖紙，加1538937061.3 水文地質(zhì) 地基土層自上而下為：人工填土,層厚0.61.0m；褐黃色粘土,層厚4.04.5m，fa=80kN/m2, 19 kN/m3；灰色淤泥質(zhì)粉土,層厚2022m, fa=70 kN/m2, 18 kN/m3；暗綠色粘質(zhì)粉土,未穿, fa=160kN/m2，20kN/m3。地下水位在自

2、然地表以下0.8 m,水質(zhì)對(duì)結(jié)構(gòu)無侵蝕作用。 基礎(chǔ)持力層為褐黃色粘土層。1.4 設(shè)計(jì)荷載基本風(fēng)壓：0.40kN/m2；基本雪壓：0.20kN/m2；常用建筑材料和構(gòu)件自重參照荷載規(guī)范確定。屋面使用荷載按不上人屋面設(shè)計(jì)；樓面設(shè)計(jì)荷載：3.5kN/m2。1.5 樓屋面做法 屋面：細(xì)砂面層，二布三油PVC防水層, 40厚C20細(xì)石混凝土找平層（雙向配筋Ø4200）， 最薄處60厚擠塑板保溫層,，油膏膠泥一度隔氣層，現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板，板下20厚紙筋灰粉底。 樓面：30厚水泥砂漿面層，現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板，板底梁面20厚紙筋灰粉面。1.6 材料選用 混凝土：基礎(chǔ)用C20，上部結(jié)構(gòu)用C25。

3、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。1.7 方案的設(shè)計(jì) 方案的設(shè)計(jì)依據(jù)任務(wù)書的具體要求而定，依據(jù)自己的學(xué)號(hào)和任務(wù)書中表格4.6確定，建筑圖詳見建筑施工圖。2、 結(jié)構(gòu)方案確定2.1 主要承重體系 根據(jù)本次的課程設(shè)計(jì)的任務(wù)書的要求，本次的混凝土課程設(shè)計(jì)為混合結(jié)構(gòu)，根據(jù)本次設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)形式，選擇整體式單向板梁板結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是由單向板、次梁和主梁組成的水平結(jié)構(gòu)，其豎向支承結(jié)構(gòu)有柱或者墻組成，根據(jù)本次設(shè)計(jì)任務(wù)的特點(diǎn)選擇橫向承重方案，本次設(shè)計(jì)的縱向長(zhǎng)度較大，縱向剛度大，所有選擇橫在承重方案。結(jié)構(gòu)平面方案圖如下所示：圖1

4、結(jié)構(gòu)平面方案圖2.2 主要構(gòu)件的截面尺寸估算2.2.1主梁截面初選 L=6600mm h=(1/81/14)L=825.0mm471.42mm,取h=700mm; b=(1/21/3)h=350mm233.33mm,取b=250mm;2.2.2 次梁截面初選 L=6000mm h=(1/121/18)L=500mm333.33mm,取h=450mm; b=(1/21/3)h=225mm150mm,取b=200mm;2.2.3 板截面初選 根據(jù)任務(wù)書確定為80mm>l/40=2200/40=55mm;2.2.4 柱截面初選（1）柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值 N=FgEn 式中：考慮地震作用組合后柱

5、軸壓力增大系數(shù)。此處取1.0。F按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算柱的負(fù)載面積。gE 折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可近似的取14KN/m2。n驗(yàn)算截面以上的樓層層數(shù)。（2）柱受壓截面面積 AcN/fc N=Fg E n=1.0×6.60×6.0×14×2=1108.80（KN） AcN/fc=1108.80×103/11.90=93176.47（mm2） 取350mm×350mm圖2 樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖圖3 屋面結(jié)構(gòu)平面布置圖3 樓蓋設(shè)計(jì)：3.1 基本資料 水泥砂漿樓面：20×0.03=0.60kN/m2 板底抹灰 17×0

6、.02=0.34 kN/m2 (1) 活荷載：標(biāo)準(zhǔn)值為3.50KN/m2。(2) 恒載分項(xiàng)系數(shù)為1.2；活載分項(xiàng)系數(shù)為1.4(3) 材料選用：混凝土 采用C25（fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2）。鋼 筋 梁中受力縱筋才采用HRB335級(jí)（fy=300N/mm2）；其余采用HPB235級(jí)（fy=210N/mm2）。3.2計(jì)算過程3.2.1板的計(jì)算（彈性方法）板的l2/l1=6000mm/2200mm=2.73<3，按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算，應(yīng)沿長(zhǎng)邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。圖4 板的尺寸(1) 荷載恒載標(biāo)準(zhǔn)值 水泥砂漿樓面： 20×0.03=0.60kN

7、/m2 板底抹灰 17×0.02=0.34 kN/m2 80mm鋼筋混凝土板 0.08m×25KN/m3=2.00KN/m2 gk=2.94KN/m2線恒載設(shè)計(jì)值 g=1.2×2.94KN/m2=3.528KN/m線活載設(shè)計(jì)值 q=1.4×3.50KN/m2=4.90KN/m合 計(jì) 7.84KN/m即每米板寬 g+q=7.84KN/m則由彈性方法計(jì)算時(shí)，考慮結(jié)構(gòu)支撐折算荷載，可得g=g+q/2=3.528+4.9/2=5.98kN/mq=q/2=2.45kN/m(2) 內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度邊跨 Ln+h/2=2.20m-0.12m-0.2m/2+0.08/2

8、=2.02m Ln+a/2=2.2m-0.12m-0.2m/2+0.12/2=2.04m2.02m 取L0=2.02m中間跨 L0=2.20m-0.2m=2.00m計(jì)算跨度差（2.020m-2.000m）/2.020m=0.99%10%,說明可按等跨連續(xù)計(jì)算內(nèi)力（為簡(jiǎn)化起見，統(tǒng)一取L0=2.00m）。取1m寬板作為計(jì)算單元，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3所示：圖5 1m寬板的計(jì)算簡(jiǎn)圖在跨數(shù)大于五時(shí)，按照五跨進(jìn)行計(jì)算。在各種不同分布的荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)進(jìn)行，跨內(nèi)和支座截面最大彎矩及剪力按下式計(jì)算，則M=Kgl02+Kql02式中系數(shù)K值由附錄7查得，具體計(jì)算結(jié)果以及最不利荷載組合見表

9、1所示，內(nèi)力計(jì)算見下表2.序號(hào)荷載圖跨中彎矩最大值M1MBM2MCM3M4MEMF0.078-0.1050.033-0.0790.0460.033-0.1050.0781.86-2.510.79-1.891.100.79-2.511.860.10.0850.10.980.830.980.119-1.17-0.119-1.170.0790.0790.770.77-0.111-1.17組合 Mmin（KN·m）+ +-3.68-3.06-3.68組合 Mmax（KN·m）+ +2.841.561.931.562.84表1（3）截面承載力計(jì)算b=1000mm，h=80mm,h0=

10、80mm-20mm=60mm, 1=1.0,連續(xù)板各截面配筋計(jì)算見表2。 連續(xù)板各截面配筋計(jì)算 截面彎矩設(shè)計(jì)值（KN·m）實(shí)際配筋（mm2）12.840.0660.068234.168200As=251B-3.680.0880.089306.478150As=33521.560.0370.038130.858200As=251C-3.060.0730.075258.268180As=27931.930.0460.048165.288200As=25141.560.0370.038130.858200As=251E-3.680.0880.089306.478150As=33552.84

11、0.0660.068234.168200As=251表2連續(xù)板的配筋示意圖如圖4所示。圖5 板的配筋示意圖3.2.2 次梁計(jì)算（按彈性方法計(jì)算）次梁有關(guān)尺寸及支撐情況圖5所示。圖6 次梁尺寸（1） 荷載恒載設(shè)計(jì)值：由板傳來 3.528KN/m2×2.2m=7.762KN/m次梁自重 1.2×25KN/m3×0.2m×(0.45m-0.08m)=2.520KN/m梁側(cè)抹灰 1.2×17KN/m3×0.015m×(0.45m-0.08m)×2=0.257KN/m g=10.54KN/m活載設(shè)計(jì)值由板傳來 q=4.90K

12、N/m2×2.20m=10.78KN/m 合 計(jì) g+q=21.32KN/m則由彈性方法計(jì)算時(shí)，考慮結(jié)構(gòu)支撐折算荷載，可得g=g+q/4=10.54+10.78/4=13.24kN/mq=3q/4=8.08kN/m(2)內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度邊跨 Ln Ln+a/2=5.755m+0.24m/2=5.875m 1.025 Ln=1.025×5.755m=5.899m5.875m 取L0=5.875m中間跨 L0= Ln=6.00m-0.25m=5.750m跨度差（5.875m-5.750m）/5.875m=2.1%10%,說明可按等跨連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖6所示。圖6 次梁

13、的計(jì)算簡(jiǎn)圖彎矩值： 剪力值：不同荷載組合下個(gè)界面的內(nèi)力值，計(jì)算結(jié)果如下表：序號(hào)荷載圖彎矩剪力M1MBM2MCM3VAVBLVBRVCLVCR0.078-0.1050.033-0.0790.0460.394-0.6060.526-0.4740.534.64-47.9815.08-36.1021.0230.65-47.1440.91-36.8738.890.1000.0850.44727.8923.7021.22-0.119-0.6200.598-33.19-29.4328.390.07922.03-0.111-0.5760.591-30.95-27.3428.05組合項(xiàng)次（KN·m）+

14、-81.17-67.05組合項(xiàng)次（KN·m）+63.5337.0940.12組合項(xiàng)次（KN）+51.87-76.5769.30-64.2166.94（3）截面承載力計(jì)算次梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算，翼緣計(jì)算寬度為：邊跨: bf=L0/3=5875mm/3=1958.33mmb+S0=200mm+2200mm=2400mm離端第二跨、中間跨: bf= L0/3=5750mm/3=1916.67mm梁高 h=450mm,h0=450mm-35mm=415mm翼緣厚 hf=80mm判別T形截面類型：跨內(nèi)截面=0.010hf/h0=60mm/415mm=0.145,故各跨內(nèi)截面均屬于第一類T形

15、截面。支座截面按矩形截面計(jì)算，第一內(nèi)支座按布置兩排縱筋考慮，取h0=450mm-60mm=390mm，其他中間支座按布置一排縱筋考慮，h0=415mm，連續(xù)次梁正截面及斜截面承載力計(jì)算分別見表4和表5。連續(xù)次梁正截面承載力計(jì)算截面b彎矩設(shè)計(jì)值（KN·m）實(shí)際配筋（）1195841511.963.530.0150.016300519.902B20As=628B20039011.9-81.170.2240.257300796.203C20As=9422195841511.937.090.0090.0010300324.932B16As=402C20039011.9-67.050.1850

16、.190300588.632B20As=6283195841511.940.120.0100.011300357.422B16As=402表5連續(xù)次梁斜截面承載力計(jì)算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外側(cè)離端支座內(nèi)側(cè)中間支座外側(cè)、內(nèi)側(cè)V51.8776.5769.3064.21/332.475V314.600V314.600V332.475V/93.093V88.088V88.088V93.093V選用箍筋28282828/(mm2)101101101101/(mm)按構(gòu)造按構(gòu)造按構(gòu)造按構(gòu)造實(shí)配箍筋間距S/(mm)200200200200表6次梁配筋示意圖見圖7。圖7 次梁配筋示意圖2.2.3.主梁計(jì)算

17、（按彈性理論計(jì)算）柱高H=3.90m，柱截面尺寸350mm×350mm,主梁的有關(guān)尺寸及支撐情況見圖8。圖8 主梁尺寸（1） 荷載恒載設(shè)計(jì)值由次梁傳來 10.54KN/m×6.0m=63.24KN主梁自重（折合為集中荷載） 1.2×25KN/m3×0.25m×(0.7m-0.08m) × 2.4m=11.16KN梁側(cè)抹灰(折合為集中荷載) 1.2×17KN/m3×0.015m×(0.7m-0.08m) ×2.4m×2=0.92KN G=75.32KN活載設(shè)計(jì)值由次梁傳來 Q=10.78

18、KN/m×6.00m=64.68KN合 計(jì) G+Q=140.00KN（2）內(nèi)力計(jì)算邊跨 LnL0=1.025Ln+b/2=1.025×6.305m+0.35m/2=6.638mLn+a/2+b/2=6.305m+0.37m/2+0.35m/2=6.665m。由于主梁線剛度較柱的線剛度大得多，故主梁可視為鉸支柱頂上的連續(xù)梁，計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖9。圖9 主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖在各種不同分布的荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)進(jìn)行，跨內(nèi)和支座截面最大彎矩及剪力按下式計(jì)算，則M=KGL0+KQL0V=KG+KQ式中系數(shù)K值由附錄7查得，具體計(jì)算結(jié)果以及最不利荷載組合見表7和表8，即可

19、得主梁的彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖，如圖10和圖11所示。主梁彎矩計(jì)算序號(hào)計(jì)算簡(jiǎn)圖邊跨跨內(nèi)中間支座KM1/( KN·m)KMB（MC）/( KN·m)0.222111.20-0.333-166.800.22295.48-0.333-143.230.278119.58-0.167-71.83最不利荷載組合+206.68-310.03+230.78-238.63表7主梁剪力計(jì)算序號(hào)計(jì)算簡(jiǎn)圖端支座內(nèi)側(cè)中間支座（左）KVA/ VC/(KN)KVB左（VB右）/(KN)0.667(-0.667)50.24(-50.24)-1.333(1.333)-100.40(100.40)0.667(

20、-0.667)43.14(-43.14)-1.333(1.333)-86.22(86.22)0.833(0.167)53.88(10.80)-0.167(0.167)-10.80(10.80)最不利荷載組合+93.38(-93.38)-186.62(186.62)+104.12(-61.04)-111.50(111.50)表8（3）截面承載力計(jì)算主梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度為：bf=L0/3=6600mm/3=2200mmb+S0=6900mm,并取h0=700mm-35mm=665mm判斷T形截面類型：跨內(nèi)截面=0.053hf/h0=80mm/665mm=0.120,故各跨內(nèi)截

21、面均屬于第一類T形截面?？鐑?nèi)截面在負(fù)彎矩作用下按矩形截面計(jì)算，取h0=700mm-60mm=640mm。支座截面按矩形截面計(jì)算，取h0=700m-80mm=620mm（因支座彎矩較大考慮布置兩排縱筋，并布置在次梁主筋下面）。主梁正截面及斜截面承載力計(jì)算表見表1-15和表1-16。主梁正截面承載力計(jì)算截面邊跨跨內(nèi)中間支座M/( KN·m)230.78-310.03V0·b/2/( KN·m)-32.66（M- V0·b/2）/( KN·m)-342.68(b=bf)0.0220.2810.0250.339As=1bh0fc/fy(b=bf)/(m

22、m2)1396.262111.14選配鋼筋325322+225實(shí)配鋼筋14732122表9主梁斜截面承載力計(jì)算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外側(cè)V104.12-186.62/594.323>V554.125>V/166.416>V155.155<V選用箍筋2828/(mm2)101101/(mm)構(gòu)造構(gòu)造實(shí)配箍筋間距S/(mm)200200237.343422.833選配彎筋125實(shí)配彎筋面積/(mm2)490.9表10（4）主梁吊筋計(jì)算由次梁傳至主梁的全部集中力為：G+Q=75.32KN+64.68KN=140.00KN則 As=（G+Q）/(2fysin) =140.0

23、0×103N/(2×300N/mm2×0.707)=330.03m2選216（As=402 m2）。主梁的配筋示意圖如圖1-18所示。圖1-18 主梁配筋示意圖3.2.4施工圖（詳見施工圖）4 柱設(shè)計(jì)4.1 荷載統(tǒng)計(jì)主梁傳來集中力：G+Q=75.32KN+64.68KN=140.00KN按最不利的情況考慮：N=1560KN4.2 計(jì)算長(zhǎng)度有混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范表6.2.20-2可得，底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度為：1.25H=1.25×（3.90+0.80）=5.875m4.3 配筋計(jì)算由N0.90（fcA+fyAS）由混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范表6.2.15可得L0/h=5

24、875/350=16.78則穩(wěn)定系數(shù)=0.85AS=（N/0.90-fcA）/300=1938.20mm2則配筋選擇為818實(shí)配鋼筋A(yù)S=2036mm2圖19 柱配筋示意圖5 樓梯設(shè)計(jì)5.1 設(shè)計(jì)參數(shù)（1） 樓梯結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖20所示：圖20 樓梯結(jié)構(gòu)平面布置圖首層層高3.90m，踏步尺寸150mm×300mm。采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25：fc11.90N/mm2，ft1.27N/mm2。梯梁中鋼筋為HRB335：fy300N/mm2，fy300N/mm2；其余為HPB235：fy210N/mm2，fy210N/mm2。樓梯上均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=2.5KN/m2。5.2 梯板計(jì)算板

25、傾斜度：tg=150/300=0.50，cos=0.89設(shè)板厚h=100mm，約為板斜長(zhǎng)的1/30。取1m寬板帶計(jì)算。（1）梯段板荷載計(jì)算：a.恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值大理石面層 （0.300.15）×1.0×1.16/0.30=1.81KN/m踏步板 0.10×1.0×252.5KN/m板底抹灰 0.01×1.0×17/0.89=0.20 KN/m樓梯扶手 0.5KN/m計(jì) 5.01KN/mb.活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.5×1.0=2.5 KN/m則基本組合的荷載設(shè)計(jì)值 p=5.01×1.2+2.5×1.4=9.52KN/

26、m（2）截面設(shè)計(jì)：梯段板水平計(jì)算跨度:llnb3.60+0.203.80m 計(jì)算高度：h0=h-as100-20=80 mm彎矩設(shè)計(jì)值：M=pln2/109.52×3.802/1013.75 KN·ms=M/（a1fcbh02）=13.75×106/（1.0×11.90×1000×802）0.180查表得=0.2000.200×1.0×11.90×1000×80/300636.65mm2選用：12150，As754mm2在垂直方向按構(gòu)造設(shè)置分布鋼筋，每級(jí)踏步下18。斜板兩端ln/4范圍內(nèi)應(yīng)按構(gòu)造

27、設(shè)置承受負(fù)彎距的鋼筋，可選8100，錨固長(zhǎng)度不小于30d。5.3 平臺(tái)板計(jì)算設(shè)平臺(tái)板厚h=100mm，取1m寬板帶計(jì)算。（1）荷載計(jì)算：恒荷載大理石面層（30厚水泥砂漿找平，水泥漿結(jié)合層一道） 1.16 KN/m2100厚鋼筋混凝土板 25×0.10=2.5 KN/m2抹灰層：10厚混和砂漿 17×0.10=0.17 KN/m2合計(jì) 3.83 KN/m2活載標(biāo)準(zhǔn)值 2.5 KN/m2則基本組合的荷載設(shè)計(jì)值： p=3.83×1.0×1.2+2.5×1.0×1.4=8.10KN/m（2）截面設(shè)計(jì)：板（PB-1）的計(jì)算跨度l0=1.500.

28、2/2=1.40m； h0=100-20=80 mm彎矩設(shè)計(jì)值: M=pl02/8=8.10×1.402/8=1.98KN·ms=M/（a1fcbh02）=1.98×106/（1.0×11.9×1000×802）0.026查表得=0.0300.030×1.0×11.90×1000×80/210136.00mm2板的最小配筋面積為：Asbh0min1000×80×0.306244.8 mm2則選8180，As279 mm2滿足要求。板（PB-2）的計(jì)算跨度l0=0.900.2/2=0.80m；h0=100-20=80 mm彎矩設(shè)計(jì)值 M=pl02/8=8.10×0.802/80.648KN·ms=M/（a1fcbh02）=0.648×106/（1.0×11.9×1000×802）0.009查表得=0.0100.010×1.0×11.9×1