鋼混設(shè)計(jì)說明書

鋼筋混凝土課程設(shè)計(jì)PAGE11基本資料⑴．墻體厚度，結(jié)構(gòu)橫向長，結(jié)構(gòu)縱向長。樓蓋采用單向板肋形結(jié)構(gòu)；某建筑鋼筋混凝土樓蓋梁板格布置如圖1所示:圖1樓蓋梁板格布置⑵．該建筑位于非地震區(qū)，所以不考慮地震荷載；⑶．建筑物安全級(jí)別為二級(jí)，（結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)）；⑷．結(jié)構(gòu)環(huán)境類別一類。⑸．荷載：鋼筋混凝土重力密度為，樓面面層為水磨石（底層厚水泥砂漿，面層），自重為；梁板天花為混合砂漿抹灰（重力密度為），布置活荷載標(biāo)準(zhǔn)值。⑹．混凝土強(qiáng)度等級(jí)；梁內(nèi)受力縱筋為Ⅱ級(jí)，板中鋼筋，梁中箍筋及構(gòu)造鋼筋均采用Ⅰ級(jí)。⑺．使用要求:梁、板允許撓度、最大裂縫寬度允許值見《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》課本附錄Ⅰ中五。⑻．采用的規(guī)范:水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范。⑼．樓面作法:樓面面層為水磨石,底層厚水泥砂漿，面層厚，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，梁板天花為混合砂漿抹灰。⑽．設(shè)計(jì)過程：a.進(jìn)行板、次梁、主梁和柱子的計(jì)算；b.繪出結(jié)構(gòu)平面布置圖,板、次梁和主梁的模板及配筋圖。c.進(jìn)行鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)主要解決的問題有：1）計(jì)算簡圖；2）內(nèi)力分析；3）截面配筋計(jì)算；4）構(gòu)造要求；5）施工圖繪制.2樓蓋的平面布置及計(jì)算簡圖2.1樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置⑴.確定主梁跨每跨為，次梁跨每跨為，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為。，所以為單向板肋型結(jié)構(gòu)的計(jì)算。（見圖2，樓蓋平面圖）圖2樓蓋平面圖（單位）⑵.結(jié)構(gòu)平面布置及初估尺寸板的支承長度為，次梁的支承長度為。主梁的支承長度為。板：按高跨比條件，連續(xù)板要求板厚,取板厚。次梁：截面高度應(yīng)滿足?？紤]到面活荷載較大，取，截面寬度取。主梁：截面高度應(yīng)滿足，取，截面寬度取為，取。柱:截面尺寸取,柱網(wǎng)尺寸為。柱高為。2.2計(jì)算簡圖2.2.1支座的簡化磚墻視為鉸支座，板與次梁，與主梁之間作用時(shí)均作為鉸支（不考慮支座處的剛性約束），引起的誤差采用折算荷載以調(diào)整。主梁的中間支承是柱，由于主梁的線剛度EI與柱的線剛度EI之比大于4，亦取鉸支。如圖(b)、（c）、（e）。板的計(jì)算簡圖主梁的計(jì)算簡圖次梁的計(jì)算簡圖2.2.2荷載計(jì)算板所受的荷載：永久荷載：活荷載；次梁所受的荷載：板傳來的荷載（恒）：（活）：次梁自重：主梁所受的荷載：（將作用主梁的均布荷載折算為作用在次梁處的集中荷載）集中荷載：主梁自重：3用塑性理論計(jì)算板的配筋3.1內(nèi)力計(jì)算板所受荷載的設(shè)計(jì)值：板簡化為5跨梁:圖(b)跨中彎矩:彎矩支座彎矩：對除邊跨、邊支座、第二支座外的跨中彎矩、支座彎矩進(jìn)行折減（20％）：3.2配筋計(jì)算已知:(以單寬板來計(jì)算)配筋計(jì)算如表1表1板的配筋計(jì)算截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（kN.m）3.824-3.8243.1405-3.58910.080.080.0670.0760.0860.0860.0690.079選配鋼筋計(jì)算配筋（mm2）307.1（雙）307.1（雙）247.89（雙）282.14實(shí)際配筋(mm2)φ10@250φ10@250φ10@250φ10@2503143143143144用塑性理論計(jì)算次梁的配筋4.1內(nèi)力計(jì)算板傳來的荷載設(shè)計(jì)值：次梁自重:次梁簡化為5跨梁:圖(e)跨中彎矩：彎矩支座彎矩：對除邊跨、邊支座、第二支座外的跨中彎矩、支座彎矩進(jìn)行折減（20％）：次梁剪力值：剪力4.2配筋計(jì)算4.2.1縱筋配置已知:,。判斷T形截面類型:

配筋計(jì)算如表2表2次梁的配筋計(jì)算截面1B2C3415415415415415彎矩設(shè)計(jì)值（）63.672-63.67246.38753.01446.3870.0220.0220.0160.0180.0160.0220.0220.0160.0180.016選配鋼筋計(jì)算配筋596.7596.7431.9486.35431.9實(shí)際配筋2φ202φ202φ202φ202φ206286286286286284.2.2計(jì)算腹筋次梁的各剪力值滿足要求，即截面尺寸滿足抗剪要求。為了滿足結(jié)構(gòu)要求，配φ10@250（）5用彈性理論計(jì)算主梁的配筋5.1內(nèi)力計(jì)算5.1.1主梁上的荷載及計(jì)算剪力圖集中荷載設(shè)計(jì)值：主梁端部支承在帶壁柱墻上，支承長度為；中間支承在的混凝土柱上。主梁按連續(xù)梁計(jì)算。其主梁的計(jì)算簡圖如圖（c）

5.1.2彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算式中系數(shù)、由《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》附錄六表4查5-1表可得。不同荷載組合下各截面的彎矩系數(shù)及彎矩剪力計(jì)算見表4、5。利用內(nèi)差法查出集中力作用處的彎矩系數(shù)，如下表3。邊支座處：

跨1：跨2：表3集中力作用處的彎矩系數(shù)A2.557.5B12.515VAVBLVBr2.50.1470.0940.0162-0.062-0.0426-0.02330.688-0.3120.077550.10.20.05-0.1-0.0688-0.03750.4-0.60.1257.50.0410.0820.098-0.086-0.0591-0.03230.164-0.8360.1075B00000000012.5-0.0176-0.0353-0.0529-0.07050.09950.0695-0.0705-0.07050.7815-0.0188-0.0375-0.0563-0.0750.050.175-0.075-0.0750.517.5-0.0101-0.0203-0.0304-0.04050.01450.0695-0.0405-0.04050.22C00000000022.50.00540.01080.01610.0215-0.0054-0.03230.02150.0215-0.1075250.00630.01250.01880.025-0.0063-0.03750.0250.025-0.12527.50.003910.00780.01160.0155-0.0039-0.02330.01550.0155-0.0775表4主梁的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算（KN.m）項(xiàng)次荷載簡圖2.557.5B12.5151（0.147+0.1+0.041-0.0176-0.0188-0.0101+0.0054+0.0063+0.00391）×337.841=86.862（0.094+0.2+0.082-0.0353-0.0375-0.0203+0.0108+0.0125+0.0078）×346.16=106.082（0.0162+0.05+0.098-0.0529-0.0563-0.0304+0.0161+0.0188+0.0116）×346.16=24.02（-0.062-0.1-0.086-0.0705-0.075-0.0405+0.0215+0.025+0.0155）×342.049=-127.242（-0.0426-0.0688-0.0591+0.0995+0.05+0.0145-0.0054-.00063-0.0039）×346.16=-7.65（-0.233-0.0375-0.0323+0.0695+0.175+0.0695-0.0323-0.0375-0.0233）×341.16=44.2392（0.147+0.1+0.041+0.0054+0.0063+0.00391）×899.712=273.16（0.094+0.2+0.082+0.0108+0.0125+0.0078）×921.6=366.27（0.0162+0.05+0.098+0.0161+0.0188+0.0116）×921.6=189.57（-0.062-0.1-0.086+0.0215+0.025+0.0155）×910.656=-169.38（-0.0426-0.0688-0.0591-0.0054-.00063-0.0039）×921.6=-171.51（-0.233-0.0375-0.0323-0.0323-0.0375-0.0233）×921.6=-171.603（-0.0176-0.0188-0.0101）×899.712=-41.84（-0.0353-0.0375-0.0203）×921.6=-83.76（-0.0529-0.0563-0.0304）×921.6=-125.60（-0.0705-0.075-0.0405

）×910.656=-169.38（0.0995+0.05+0.0145）×921.6=151.14（0.0695+0.175+0.0695）×921.6=289.384（0.147+0.1+0.041-0.0176-0.0188-0.0101）×899.712=217.28（0.094+0.2+0.082-0.0353-0.0375-0.0203）×921.6=254.53（0.0162+0.05+0.098-0.0529-0.0563-0.0304）×921.6=22.13（-0.062-0.1-0.086-0.0705-0.075-0.0405）×910.656=-395.22（-0.0426-0.0688-0.0591+0.0995+0.05+0.0145）×921.6=-5.99（-0.233-0.0375-0.0323+0.0695+0.175+0.0695）×921.6=203.58最不利內(nèi)力值組合項(xiàng)次（）①＋②360.024①＋②472.355①＋②213.590①＋②－296.624①＋③143.492①＋③333.622組合項(xiàng)次（）①＋③45.025①＋③22.319①＋③-101.579①＋④-522.467①+②-179.160①＋②-127.363剪力系數(shù)、由《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》附錄六可得。不同荷載組合下各截面的剪力計(jì)算結(jié)果見表5。表5主梁的剪力設(shè)計(jì)值計(jì)算項(xiàng)次荷載簡圖1（0.147+0.1+0.041-0.0176-0.0188-0.0101+0.0054+0.0063+0.00391）×43.270=48.809（0.094+0.2+0.082-0.0353-0.0375-0.0203+0.0108+0.0125+0.0078）×43.270=-81.001（0.0162+0.05+0.098-0.0529-0.0563-0.0304+0.0161+0.0188+0.0116）×43.270=64.9052（0.147+0.1+0.041+0.0054+0.0063+0.00391）×115.2=151.37（0.094+0.2+0.082+0.0108+0.0125+0.0078）×115.2=-194.23（0.0162+0.05+0.098+0.0161+0.0188+0.0116）×115.2=03（-0.0176-0.0188-0.0101）×115.2=-21.43（-0.0353-0.0375-0.0203）×115.2=-21.43（-0.0529-0.0563-0.0304）×115.2=172.804（0.147+0.1+0.041-0.0176-0.0188-0.0101）×115.2=122.80（0.094+0.2+0.082-0.0353-0.0375-0.0203）×115.2=-222.80（0.0162+0.05+0.098-0.0529-0.0563-0.0304）×115.2=208.51最不利內(nèi)力值組合項(xiàng)次（）①＋②200.181①＋②-102.429①＋②273.417組合項(xiàng)次（）①＋③27.381①＋③-303.798①＋③64.9055.1.3繪制彎矩（剪力）包絡(luò)圖彎矩包絡(luò)圖：圖3圖3彎矩包絡(luò)圖剪力包絡(luò)圖：圖4

圖4剪力包絡(luò)圖5.2主梁配筋計(jì)算及承載力計(jì)算5.2.1正截面受彎承載力計(jì)算及縱筋的計(jì)算C25混凝土,，縱筋采用Ⅱ級(jí)鋼筋，，箍筋采用Ⅰ級(jí)鋼筋，。跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，其翼緣的計(jì)算寬度按下列各項(xiàng)中的最小值取用，即故取判斷T形截面類型:

經(jīng)判別屬于T型梁的第一種類型，按計(jì)算，表6。由于梁與支座整體連接，所以支座B的計(jì)算彎矩為：表6主梁正截面承載力計(jì)算截面1B2740740765彎矩設(shè)計(jì)值（）472.355265.18129.980.0310.0170.0080.0310.0170.008選配鋼筋計(jì)算配筋（）2467.0（雙）1352.9（雙）658.1實(shí)際配筋()5Φ22+2Φ203Ф22+3Φ202Φ22+2Φ205.2.2箍筋計(jì)算支座B左：，，故截面尺寸滿足要求。設(shè)沿梁全長配制φ10@250雙肢箍筋，計(jì)算混凝土和箍筋能承擔(dān)的剪力為：（，取）故不需要配制彎起鋼筋。支座B右：故不需要配制彎起鋼筋。支座A：故不需要配制彎起鋼筋。以上各支座處按計(jì)算都不需配彎起鋼筋，但考慮到B支座處有負(fù)彎矩，因此需彎起第一排3Φ22和第二排2Ф20，外加1Ф20的鋼筋，來滿足B支座的配筋要求。5.3主梁裂縫開展寬度及變形驗(yàn)算5.3.1主梁裂縫開展寬度驗(yàn)算（按長期）裂縫的最大開展寬度影響結(jié)構(gòu)耐久性和建筑感官要求，最大裂縫寬度的計(jì)算值不超過《規(guī)范》規(guī)定的允許值。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，《水工鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定對矩形受彎構(gòu)件，按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期作用的影響，長期組合最大裂縫開度。其計(jì)算如表7、8。，表7最大裂縫開展寬度驗(yàn)算截面位置1B2配筋5Φ22+2Φ203Φ20+3Φ222Φ22+2Φ20配筋面積（）25282082138821.521.221.0253.6-285.86162.710.0530.0480.029155.8-251.1176.10.2020.3350.291長期組合最大裂縫開度滿足滿足滿足5.3.2主梁的變形驗(yàn)算（撓度驗(yàn)算）表8主梁的變形驗(yàn)算計(jì)算截面計(jì)算內(nèi)容1B2253.6-285.86162.71配筋面積2528208213880.85%0.60%0.45%長期17.929.417.131.231.232撓度驗(yàn)算滿足滿足滿足6柱的截面設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算6.1柱的截面設(shè)計(jì)柱子初選尺寸為，為軸心受壓構(gòu)件。其受力簡圖為：圖5圖5柱的受力簡圖柱上受到的軸心壓力：取柱高為4。6.2柱的配筋計(jì)算，取1.0按最小配筋率計(jì)算，0.4％（）選用4φ12（），分別分布于柱截面的四個(gè)角，按構(gòu)造要求配制一定的箍筋φ10@150。7基礎(chǔ)設(shè)計(jì)7.1初步確定杯口尺寸（基礎(chǔ)為軸心受壓）已知柱的截面尺寸為，采用柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)，地基承載力設(shè)計(jì)值為，基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C25，墊層采用C10，厚度為；采用Ⅱ級(jí)鋼筋。柱的插入深度，所以杯口深度為。杯口頂部尺寸，寬為；杯口底部尺寸，長為；杯口底部尺寸，寬為，長為。取壁厚，杯底厚為，杯壁高度，根據(jù)以上尺寸，初步確定基礎(chǔ)高度為。初步確定基口高度和杯口尺寸：圖6。圖6杯形基礎(chǔ)的外形尺寸7.2確定基礎(chǔ)底面尺寸設(shè)基礎(chǔ)的埋置深度按室內(nèi)標(biāo)高為，天然標(biāo)高為。A≧=初步選用底面尺寸為，取。土壓力作用點(diǎn)在處，圖7基礎(chǔ)地面尺寸基礎(chǔ)邊緣所受的壓力為校核地基承載力故該基礎(chǔ)底面尺寸滿足要求。如圖所示：圖77.3驗(yàn)算基礎(chǔ)高度基礎(chǔ)高度應(yīng)滿足兩個(gè)要求：①構(gòu)造要求；②滿足柱與基礎(chǔ)交接處混凝土受沖切承載力的要求地基凈反力計(jì)算：對軸心受壓基礎(chǔ)，其地基凈承載力均勻分布，見圖8。圖8地基凈反力計(jì)