鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書題目：某百貨商場(chǎng)樓蓋設(shè)計(jì)（兩層跨柱網(wǎng)：×樓面活荷載kN/）院 系： 建筑學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 10級(jí)土木工程2班 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2012年12月目錄1.設(shè)計(jì)題目與設(shè)計(jì)條件3設(shè)計(jì)題目：3設(shè)計(jì)條件：3結(jié)構(gòu)類型：砌體結(jié)構(gòu)3建筑材料：31.2.2.1樓面做法：（自上而下）32.樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置：33.板的設(shè)計(jì)4樓蓋板的設(shè)計(jì)4荷載4計(jì)算簡(jiǎn)圖5彎矩計(jì)算值5正截面受彎承載力計(jì)算64.次梁設(shè)計(jì)7荷載7內(nèi)力計(jì)算7承載力計(jì)算8正截面受彎承載力8斜截面受剪承載力85.主梁設(shè)計(jì)9荷載設(shè)計(jì)值9計(jì)算簡(jiǎn)圖9內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖10彎矩設(shè)計(jì)值10剪力設(shè)計(jì)值10彎矩、剪力包

2、絡(luò)圖10承載力計(jì)算13正面受彎承載力13斜截面受剪承載力136.繪制施工圖147.對(duì)主梁撓度與裂縫寬度的計(jì)算15對(duì)主梁撓度的計(jì)算15對(duì)支座B的配筋面積計(jì)算15對(duì)第二跨中配筋面積計(jì)算16對(duì)主梁裂縫寬度計(jì)算17對(duì)支座B進(jìn)行裂縫寬度計(jì)算17對(duì)第一跨中進(jìn)行裂縫計(jì)算171.1設(shè)計(jì)題目：某百貨商場(chǎng)（兩層）樓蓋，采用現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋形式?；炷敛捎肅30級(jí)，梁中的縱向受力鋼筋采用HRB335，其他鋼筋采用HPB300。根據(jù)該商場(chǎng)的使用要求，樓面活荷為kN/，橫向柱網(wǎng)尺寸取為：，縱向柱網(wǎng)尺寸為：。1.2設(shè)計(jì)條件：1.結(jié)構(gòu)類型：砌體結(jié)構(gòu)1.建筑材料：1.1樓面做法：（自上而下）10mm厚大理石

3、地面（重度28kN/）；現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，20mm厚石灰砂漿抹底 樓蓋建筑平面2.樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置：主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁跨度為，次梁的跨度為，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為，/=6.6/2.2=3，因此按單向板設(shè)計(jì)。按跨高比條件，要求板厚h2200/40=55mm，對(duì)工業(yè)建筑的樓蓋板，取板厚h=80mm。次梁截面高度應(yīng)滿足h=/18/12=6600/186600/12=367550mm。考慮到樓面可變荷載比較大，取h=500mm。截面寬度取b=200mm主梁截面高度應(yīng)滿足h=/14/8=6600/146600/8=471825mm, h=650mm.截面寬度為b=300

4、mm樓蓋板結(jié)構(gòu)平面布置圖已如前述，軸線、的板屬于端區(qū)格單向板；軸線的板屬于中間區(qū)格單向板。板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值10mm厚大理石地面 ×28=0.28kN/80mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 ×25=2kN/20mm厚石灰砂漿抹底 ×小計(jì) 2.62kN/板的可變標(biāo)準(zhǔn)荷載值 kN/永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2或1.35，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.4。于是板的荷載總計(jì)算值g+q=+×××kN/g+q=+=×2.62×=kN/由于>，所以取kN/，近似取g+q=8kN/計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁截面為200mm×500mm，現(xiàn)澆板在墻上的

5、支承長(zhǎng)度不小于100mm，取板在墻上的支承長(zhǎng)度為120mm。按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度：邊跨=+h/2=2200-100-120+80/2=2020mm=2030mm，取=2020mm中間跨=2200-200=2000mm 板的尺寸圖 因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。取1m寬板帶作為計(jì)算單元，計(jì)算簡(jiǎn)圖如上圖所示彎矩計(jì)算值由表11-1可查得，板的彎矩系數(shù)分別為：邊跨中，1/11；離端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中間支座，-1/14。故:=-=（g+q）/11=8×/11=kN·m=-（g+q）/14=-8×/14=-kN·m=

6、（g+q）/16=8×/16=2kN·m這是對(duì)端區(qū)單向板而言的，對(duì)于中間區(qū)格單向板，其和: ×-kN·m；×kN·m正截面受彎承載力計(jì)算環(huán)境類別為一級(jí)，C30混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=15mm。板厚80mm，=80-20=60mm；板寬b=1000mm。C30混凝土，=1.0，；HPB300鋼筋，=270N/。板配筋計(jì)算的過程于下表。樓面板的配筋計(jì)算截 面1B2或3C彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）-2-2.29=/（b）58583944=1-45軸 線、計(jì)算配筋（）=b/190.71143實(shí)際配筋（）6/8160=2466/81

7、60=2466/8160=2466/8160=246軸 線計(jì)算配筋（）=b/190.7190.7實(shí)際配筋（）6/8160=2466/8160=2466/8160=2466/8160=246*對(duì)軸線間的板帶，其跨內(nèi)截面2、3和支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值都可折減20%。為了方便，近似對(duì)鋼筋面積乘以0.8.計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則；/bh=246/（1000×/×70=0.238%，同時(shí)大于0.2%，滿足最小配筋率。按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。根據(jù)本車間樓蓋的實(shí)際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的可變和在不考慮梁從屬面積的荷載折減。永久荷載設(shè)計(jì)值板傳來永

8、久荷載 ×2.2=kN/m×（0.5-0.08）×25×次梁粉刷 ×（0.5-0.08）×2×17×小計(jì) kN/m可變荷載設(shè)計(jì)值 ×kN/m荷載總設(shè)計(jì)值 kN/m計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁在磚墻上的支承長(zhǎng)度為240mm。主梁截面為300mm×650mm。 計(jì)算跨度：邊跨 =+a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm=6488mm，取=6450mm中間跨 =6600-300=6300mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。 次梁尺寸圖由表1、表1可分表查得彎矩系

9、數(shù)和剪力系數(shù)。彎矩設(shè)計(jì)值：=-=（g+q）/11=×/11=kN·m=-（g+q）/14=-×/14=-58kN·m=（g+q）/16=×/16=kN·m剪力設(shè)計(jì)值：=0.45（g+q）××6.33=kN=0.60（g+q）××6.33=kN=0.55（g+q）××6.3=kN正截面受彎承載力正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，翼緣計(jì)算寬度為 ： 邊跨：=/3=6450/3=2150mm <b+=200+2000=2200。第二跨和中間跨：=/3=6300/3=

10、2100mm。除B截面縱向鋼筋排兩排布置外。其余截面均布置一排。環(huán)境類別為一級(jí)，C30混凝土，梁的最小保護(hù)厚度c=25mm，一排縱向鋼筋=500-35=465mm二排縱向鋼筋=5000-60=440mm。C30混凝土，=1.0，；縱向鋼筋采用HRB335鋼，=300N/，箍筋采用HPB300鋼，=270N/。正截面承載力計(jì)算過程列于下表。經(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。次梁正截面受彎承載力計(jì)算截 面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）5-58=/（b）或=/（）=1-150.095=b/或=/34選配鋼筋（）216+114彎=218+114彎=214+112彎214+116彎=509計(jì)

11、算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35；/bh=421.1/（200×/×1.43/300=0.21%，滿足最小配筋率。斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力計(jì)算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計(jì)算和最小配筋率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸：=-=465-80=385mm，因/b=385/200=1.9254，截面按下式驗(yàn)算：b×1××200××N=×N，截面滿足要求。驗(yàn)算是否需要按計(jì)算配置箍筋b××200××N=×N構(gòu)造配筋，選用6160=0.17% ××3%采用6雙支

12、箍筋，計(jì)算支座B左側(cè)截面。×160=128mm最后取箍筋間距s=130mm。為了方便施工，沿梁長(zhǎng)度不變。驗(yàn)算配筋率下限值：×1.43/270=0.16%。實(shí)際配筋率=56.6/（200×130）=0.22%0.20%滿足要求。主梁按彈性方法設(shè)計(jì)為了簡(jiǎn)化計(jì)算將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載 ×6.6=kN主梁自重（含粉刷）（0.65-0.08）××××（0.65-0.08）×2××17）×永久荷載設(shè)計(jì)值 G=+12.31=kN 取G=kN可變荷載設(shè)計(jì)值 Q=

13、5;6.6=kN 取Q=kN主梁按連續(xù)梁計(jì)算，端部支承在磚墻上，支承長(zhǎng)度為370mm，中間支承在550mm×550mm的混凝土柱上，其計(jì)算跨度邊跨 =6600-275-120=6205mm因1.025=155mma/2=185mm，取×6205+550/2=6635mm近似取=6640mm中跨 =6600mm主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下，因跨度相差不超過10%，故可利用附表7.2計(jì)算內(nèi)力 主梁的尺寸圖彎矩設(shè)計(jì)值彎矩M=G+Q式中系數(shù)、由附表相應(yīng)欄內(nèi)查得××××6.64=260kN·m××××6.

14、64=282kN·m××××6.64=128kN·m剪力設(shè)計(jì)值剪力V=G+Q式中系數(shù)、由附表7.2相應(yīng)欄內(nèi)查得××=kN××=kN××=kN彎矩、剪力包絡(luò)圖彎矩包絡(luò)圖：第1、3跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載。由附表6-2知支座B或C的彎矩值為=××××6.64=-kN·m在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-197.93kN·m的連線為基線。作kN，kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：（

15、G+Q）+=（+）×/3kN·m（與前面計(jì)算的=260kN·m接近）（G+Q）+=（+）×2×=kN·m在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-kN·m，=-kN·m的連線作為基線，作G=kN，Q=0的簡(jiǎn)支彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩值：G+=××=-3kN·m第1、2跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載第1跨內(nèi)：在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-282kN·m的連線為基線。作G=kN，Q=kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：（+）×282/3=kN

16、·m（+）×2×282/3=kN·m在第2跨內(nèi)：××××6.64=-kN·m以支座彎矩=-282kN·m，=-1kN·m的連線為基線，作G=kN，Q=81kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得（G+Q）+（-）=（+）×+（-282+）=kN·m（G+Q）+（-）=（+）×+（-282+1）=1kN·m第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載=××××6.64=-kN·m第2跨兩集中荷載作用點(diǎn)處可變彎矩分別為：（

17、G+Q）+=（+）×=kN·m（與前面計(jì)算的=128kN·m接近）第1、3跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩分別為：G+=×××=1kN·mG+=×××=3kN·m在第1跨內(nèi)有可變荷載，在第2、3跨內(nèi)沒有可變荷載由附表6-2知支座B或C的彎矩值=××××6.64=-2kN·m=××××6.64=-1kN·m在第2跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-kN·m的連線為基線，作G=kN，Q=kN的簡(jiǎn)支梁

18、彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：（G+Q）+=×（76.2+71.15）××=2kN·m（G+Q）+=×（76.2+71.15）××=kN·m在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-2kN·m，=-1kN·m的連線作為基線，作G=kN，Q=0的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：G+（-）+=××+（-+1）-=-2kN·mG+（-）+=××+（-+1）-1=-1.51kN·m彎矩包絡(luò)圖如下（a）所示

19、。剪力包絡(luò)圖：第1跨=1kN；過第1個(gè)集中荷載后為1-71.15=-kN； 過第2個(gè)集中荷載后為-71.15=-1kN=-2kN；過第1個(gè)集中荷載后為-2+71.15=-kN； 過第2個(gè)集中荷載后為-+71.15=kN第2跨=1kN；過第1個(gè)集中荷載后為1-76.2=kN。當(dāng)可變荷載僅作用在第2跨時(shí)××71.15=kN；過第1個(gè)集中荷載后為1-=0。剪力包絡(luò)圖如下（b）所示(a)（b）主梁的內(nèi)力包絡(luò)圖（a）彎矩包絡(luò)圖；（b）剪力包絡(luò)圖正面受彎承載力跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，因=0.130.1。翼緣計(jì)算寬度按和b+=6m中較小值確定取=B支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值=-b/2=-282-&#

20、215;0.55/2=-3kN·m?？v向受力鋼筋除B支座截面為2排外，其余均1排。跨內(nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類T形截面。正截面受彎承載力的計(jì)算過程列于下表。正截面受彎承載力計(jì)算截 面1B2彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）260-282128-3=/（b）或=/（）=（1+）/29659=/111選配鋼筋（）225+220=1610220+22+218=1897216+218=911222=760主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：=-=580-80=500mm，因/b=500/300=1.674截面尺寸按下式驗(yàn)算：b×1×

21、5;300××kN=2kN，截面尺寸滿足要求。計(jì)算所需腹筋：采用8200雙肢箍筋，××300××270××580/200202.74<Vcs，因此支座B截面左右不需配置彎起鋼筋。驗(yàn)算最小配箍率：=3%，滿足要求。次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算：次梁傳來集中力=+135kN，=650-500=150mm，附加箍筋布置范圍s=2+3b=2×150+3×200=900mm。取附加箍筋8200雙肢，則在長(zhǎng)度s內(nèi)可布置附加箍筋的排數(shù)，m=900/200+1=6排，次梁兩側(cè)各布置3排。另加吊筋118，由式

22、2sin+mn=2×270××0.707+6×2×270×50.3=×kN，滿足要求。因主梁的腹板高度大于450mm，需在梁側(cè)設(shè)置縱向構(gòu)造筋，每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的截面面積不小于腹板面積的0.1%，且其間距不大于200mm?，F(xiàn)每側(cè)配置214，308/（300×570）=0.18%0.1%，滿足要求 板的配筋圖 主梁配筋圖 次梁配筋圖撓度與裂縫寬度的計(jì)算簡(jiǎn)化將梁為簡(jiǎn)支梁來計(jì)算，綜合其有矩形截面與T型截面的計(jì)算，故有對(duì)支座B的配筋面積計(jì)算由已知可得=1897，按矩形截面進(jìn)行計(jì)算，為了簡(jiǎn)化計(jì)算將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載 ×6.6=kN主梁自重（含粉刷）（0.65-0.08）××××（0.65-0.08）×2××17）×永久荷載設(shè)計(jì)值+12.31=kN 取G=