1、1設(shè)計資料設(shè)計題目：某建筑鋼筋混凝土樓蓋課程設(shè)計編號：2根據(jù)初步設(shè)計成果，提出設(shè)計資料及數(shù)據(jù)如下:1、墻體厚度370mm結(jié)構(gòu)橫向長L1 18m，結(jié)構(gòu)縱向長L2 30m。樓梯位于該層平面的外部，本設(shè)計要考慮。樓蓋采用整體式雙向板（房建方向）肋形結(jié)構(gòu);2、該建筑位于非地震區(qū);3、建筑物安全級別為二級;4、結(jié)構(gòu)環(huán)境類別二a類;5、建筑材料等級：混凝土強度等級：C25;鋼筋：板中鋼筋、梁中箍筋、構(gòu)造鋼筋HPB300級，梁中受力筋HRB33級;6、荷載：鋼筋混凝土重力密度為 25 KN/m3，樓面面層為水磨石（25mm厚水泥砂漿,自重為20KN/m2）;梁板天花為混合砂漿抹灰（15mm，重力密度為17K

2、N/m3），樓面活 荷載標準值：1KN/m27、結(jié)構(gòu)平面布置及初估尺寸：板的支承長度為120mm，梁的支承長度為240mm。柱:b h 400mm 400mm,柱子的高度為 4m ；8、使用要求：梁、板允許撓度、最大裂縫寬度允許值見混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)課本附錄;9、地基承載力為250 KN/m210、采用的規(guī)范:混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2010），建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50092001)1.1樓面做法水泥砂漿面層（25mm厚，容重 20KN/m3）鋼筋混凝土現(xiàn)澆板（容重 25 KN/m3）板底混合砂漿抹灰（15mm厚，容重17KN/m3）1.2樓面荷載永久荷載分項系數(shù)G 1.2，可變荷載標

3、準值為G 1.0 KN/m2，分項系數(shù)1-4。1.3材料選用混凝土 C30( fc 11.9N/mm2,ft 1.27N/mm2 )，鋼筋采用 HPB300(fy 270N/mm )級鋼筋。1.4結(jié)構(gòu)平面布置6000mm 板h=150mm圖1結(jié)構(gòu)平面布置圖由上圖可知，支承梁縱向布置，跨度為7500mm支承梁橫向布置，跨度為按塑性理論方法計算，板的長邊與短邊之比小于2故為雙向板梁樓蓋。2雙向板計算2.1確定板厚h和梁截面板的厚度h=（ 30 40）l0x，且h>80mm（l0x為雙向板的短向計算跨度）得2.2荷載計算25mm水泥砂漿面層0.025m X20KN/m30.50 KN/m2板自

4、重0.15 X25KN/m33.75 KN/m2215mm混合砂漿天棚抹灰0.015 X17KN/m30.26 KN/m2恒載標準值4.51 Kn/m2永久荷載設(shè)計值g 4.51 X 1.356.09 KN/m2可變荷載設(shè)計值q 1.0 1.4 0.70.98 KN/m2合計7.07 KN/m22.3按塑性理論計算中間區(qū)格板彎矩計算計算跨度l oy7.5m0.25m7.25mlox6.0 m 0.25m5.75ml oy7 251E 575殂A呻取2采用分離式配筋，故得跨內(nèi)及支座塑性絞線上的總彎矩分別為loy mx7.25mxlox mx0.63 X 5.75mx 3.62mxMxl oymx

5、 2 X 7.25mx 14.5mxloxmx 2 0.63 5.75mx 7.25mx由于區(qū)格板A四周與梁連接，內(nèi)力折減系數(shù)為0.8，代入到下式,2M x 2Myl 2Mx Mx M y M y(3l oy lox)122 X 3.62mx2 X 7.25mx 2 X 14.5mx 2 X 7.5mx0.8 7.075.752 3 7.25 5.7512mx3.82 KN m/mmymx0.633.82 2.41KN m/mmxmxmx2 3.827.64 KN mmmymymy2 2.414.82 KN m/m2.4按塑性理論計算邊區(qū)格板T計算跨度:lox 6.00.120250loy 7

6、.5m0.25m7.25mn旦竺1.25, lox 5.8210.64, n由于B區(qū)格板為三邊連續(xù)一邊簡支，無邊梁，內(nèi)力不作折減。又由于長邊支座彎距為已知，mx7.64 KN m/m,mxloy mx7.25mxloxmx3.72mxloy mx7.25 7.6455.39 KN m/m,Mx0l ox mx 20.64 5.82mx 7.45m x代入2Mx2M y M x滬3loylox)2 7.25mx2 3.72mx55.392 7.45mx27.07 5.822 3 7.25 5.8212mx7.13 KN mmmymx 0.64 7.134.56KN m'mmymy my

7、2 4.56 9.12 KN m/'m2.5按塑性理論計算邊區(qū)格板C計算跨度：lox 6.0m 0.25m 5.75mloy 7.50.120- 吐 7.34m0 2loy 7.34n lox 5.751.25,10.64,，n由于短邊支座彎距為已知,my4.82 KN mm, myM xl oy mx7.34m xM yloxmx 3.68mxMxloymx 2 7.19mx 14.38mxloymx5.75 4.8227.72KN m/m, My0代入2M x 2M y Mx Mx My My 瞎(3loy Jmxmymx2 7.34mx 3.68 mx2 14.38 27.722

8、7.07 5.752 3 7.34 5.75125.55 KN m/mmx 0.64 5.55 3.55KN m/mmxmx 2 5.55 11.1 KNm/m2.6按塑性理論計算角區(qū)格板D計算跨度:lox 6.00.120.250.125.83 mloy 7.50.120.250.127.34mn B 7 1.24,lox 5.83丄 0.65,nmx11.1 KNm/m,mx0my9.12KNm/m，my0Mx1 oy mx 7.21 m XM ylox mx3.79mxMxloy mx7.21 11.180.03 KNM yloymx5.83 9.1253.17 KN由前面的計算已知D區(qū)

9、格的長邊和短邊的彎矩值:m/m, M ym/m, M X代入 2M x 2M y Mx Mx MyMy也y 12(3loylox)7.215.837 075 83 2 3122 7.21mx 2 3.79mx 80.03 53.17mx8.33KN mmmymx 0.65 8.33 5.41KN m/m配筋計算各區(qū)格板跨內(nèi)及支座彎距已求得，取截面有效高度hox 150mm 20mm 130mm,hoy 150mm 30mm 120mm,即可以近似按As0.95 fy ho計算鋼筋截面面積，計算結(jié)果如表1,表2。表1雙向板跨中彎矩配筋截面m/KN mh0/ mmAs /mm選配鋼筋實配面積/mm

10、2lox方向3.821301158150335A區(qū)格loy方向2.41120788150335跨lox方向7.131302148150335中B區(qū)格loy方向4.561201488150335lox方向5.551301668150335C區(qū)格loy方向3.551201158150335lox方向8.331302508150335D區(qū)格loy方向5.411201768150335表2雙向板支座配筋截面m/KN mh0 / mmA / mm選配鋼筋實配面積/mm2支座A-B7.6413022981508200335+251=586A-C4.8213014581508200335+251=586B-

11、D14.2613042881208200419+251=770C-D11.113033381508200335+251=5863支承梁計算（按彈性理論）梁的尺寸取為250X 650,柱的尺寸為400 X 400mra雙向板傳給支承梁的荷載分布為：雙向板長邊支承梁上荷載承梯形分布，短邊支承梁上荷載呈三角形分布。支承梁結(jié)構(gòu)自重及抹灰荷載為均勻分布。如下圖所示。7Fim7Fnn圖2荷載分布圖3.1橫向支承梁荷載計算板傳來的恒載gkgk板傳來的活載qkqk1 ox2I ox2585843.06 KN/m3.56 KN/m梁自重gk1 bh h 板25 0.250.650.153.13KN/mgk20.

12、0150.650.150.26KN/m梁上恒荷載設(shè)計值1.353.130.2643.06 47.64KN/m梁上活載設(shè)計Q 3.56KN/m內(nèi)力計算：計算跨度邊跨1。 In26.0 0.120.2525.93ml0 1.025ln 2 1 .025 6 0.12 0.2 竽 5.95m則取 l05.93m中間跨Io Ic 6.0m跨度差I(lǐng)o 1.05ln 1.05 6 0.12 0.25.96m取 l05.96m5.965.8V “ 1.53% < 10%則可以按等跨連續(xù)梁計算/ 5.873.2彎矩及剪力計算將支承梁上的三角形荷載根據(jù)支座截面彎矩相等的原則換算為等效均布荷載，如圖b 二門

13、 bb - c h：-通過等效轉(zhuǎn)換計算得板傳來的 T形恒荷載、板傳來的T形活荷載.按等效均布荷載確定支座截面彎矩值，然后再按單跨梁在梯形荷載作用下按結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法求得梁跨內(nèi)截面彎矩和M1136.05KN m, M290.04KN m,支座剪力。序號計算簡圖中間支座M2M3- - - !-92.75-92.75J 丄 J.-8.47-4.17最不利荷載組合®+-106.22-96.92表3橫梁彎矩計算表利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求得跨中彎矩3.3截面支撐梁計算主梁跨內(nèi)截面按T形截面計算，其翼緣計算寬度為邊跨bf1l01 5.93m1980mm中間跨bf3l05.96m1990mmh0650 m

14、m35mm615mm判別T形截面類型邊跨1fcbfhf (hohfT)1.0 11.9 1980 150150(615 2)1539.65kN m M max中跨1 fcbf hf (h0hfT)1.0 11.9 1990 150150(615 2)1547.42kN m M max均屬于第一類T形截面h0615 mm支座截面按矩形截面計算，支座與跨中均按一排鋼筋考慮，取正截面承載力計算表4正截面承載力計算表截面邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨內(nèi)M1MBM2M136.05-101.2290.04V0 217.92M V0b283.3sM /1 fcbf h。2(s M /1fcbh02)0.01890.

15、01400.01250.01910.01410.0126As/(h0fy)744552491選配鋼筋2 223 182 22實配鋼筋面積/mm2760763760表5斜截面承載力計算表截面端支座中間支座VAVB左VB&V/kN122.50183.45154.340.25 c fcbh02 / N369000>V369000>V369000>V0.7ftbh0/N118388VV118388<V118388<V選用箍筋2 82 82 8Asv(nAsM)1011011011.25 fyv Asv h0o4531286518oV 0.7ftbh0實配箍筋間距s

16、2002002003.4縱向支承梁荷載計算板傳來的恒載gkgklox 1 2223 222.82 KN/m板傳來的活載qk qklox 1 2223 23.68KN/m梁自重gk1b h h板25 0.250.650.153.13KN/mgk22 b h h 板 2 170.0150.650.150.26KN/m梁上恒荷載設(shè)計值G 1.353.13 0.2622.8227.40KN/m梁上活載設(shè)計Q3.68KN/m邊跨Io In1。1.0251 nb2b27.50.121.025 70.20.120.24-2-0.20.25F0.2527.43m6.97m內(nèi)力計算：計算跨度則取 106.97m

17、中間跨Io Ic 7.5m10 1.051n 1.05 7 0.120.27.01m跨度差7.016.976 97 0.57% <10%則可以按等跨連續(xù)梁計算彎矩及剪力計算支座截面在各種不同分布的荷載作用下的內(nèi)力計算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系表進行,最大彎矩計算，通過查表知其中求 M時。其結(jié)果如下:序號計算簡圖中間支座MBMCMD1 . . 1 . .-144.07-95.60-144.0721.88-3.26-10.491_L-6.5119.35-6.51最不利荷載組合+2)-165.95-98.86-154.56+3-150.58-76.25-150.58表6縱梁彎矩計算表利用結(jié)構(gòu)力學(xué)

18、求解器求得跨中彎矩Mi 115.34KN m,M 275.81KN m,表7縱梁剪力計算表序計算截面端中間支座號支座VaVb左VcVd左VeVb右左VcVd右右!. . 1. I .05-75.59-116.12-89.95-102-75102.89.116.05951259L 14411.29-14.60.4613.31.30.464312.1.39915.9-10-1.09.79.241.03311.5615.5914.340-0.9-14-11.-0.3.7314.7070.992711.030.932-14.2.1-0.511.63970.1,._kq112.19-0.0.10057-

19、1.2-131.73-75.I .-1.6.00-0.3.382612.81.7403最+-63-130101117.-73不.61.88.5598.66利+-65-10090.130.-63組.3.61598.65合+-75-117103117.-74.97.52.8552.13+-63-31.88.116.-74.94225569.95+-76-11790.116.-75.31.858525.38截面支承梁計算縱梁跨內(nèi)截面按T形截面計算，其翼緣計算寬度為邊跨 bf中間跨bf1 1331l 13l0 36.97m7.01m2323mm2337mmho650mm35mm615mm判別T形截面類

20、型邊跨1fcbf hfhohf1.011.9 2323 150 615 15021806KN/m>M max中跨1fcbf hfhohf1.011.9 2337 150 615 15021817KN/m>M max均屬于第一類T形截面支座截面按矩形截面計算，支座與跨中均按一排鋼筋考慮，取h0615mm正截面承載力計算截面表8縱梁正截面承載力計算表中間跨內(nèi)邊跨跨內(nèi)中間跨內(nèi)M1M2MB彎矩M115.3475.81154.36bVo 213.79M - v0 b140.772sM / ifcbfho2(s M /1 fcbh。)0.01370.00890.01820.01380.0184

21、0.0089As/(ho fy)/mm2631407846選配鋼筋2 222 224 18實配鋼筋面積/ mm27607601017表9縱梁斜截面承載力計算表截面端支座內(nèi)側(cè)端支座第二支座外側(cè)離端第二支座內(nèi)側(cè)第三支座外側(cè)第三支座內(nèi)側(cè)V/KN76.31131.22118.51103.85103.850.25 cbg/N369000>V369000>V369000>V369000>V369000>V0.7Ftbg/N118388>V118388<V118388<V118388>V118388>V選用鋼筋2 82 82 82 82 8Asv1

22、01101101101101fyv Asvh0sV 0.7ftbh(-構(gòu)造配筋14523658構(gòu)造配筋構(gòu)造配筋實配箍筋2502502502502504在荷載效應(yīng)的準永久組合作用下，受彎構(gòu)件（A區(qū)格）的裂縫驗算由結(jié)力求解器3種荷載組合的最大彎矩：M gk 85.21KN m M qk 28.82KN m4.1A區(qū)格梁的裂縫驗算裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)e,按下列公式計算:1.10.651.10.08毀)1.9 0.2235.825 (1.9 30te2.0105準永久荷載效應(yīng)組合:nM q M gkqiSQik85.21 0.7i 128.82 105.38KN msq1.1 0.65Mq

23、0.87h0AsOx方向Mq0.87 ho AsT形截面,AsteAteftkte105.38 1060.87 615 1017193.66N/mm2Ate 0.5bh 0.5 250mm101781250 a%1% 取 teftk1.10.65 1.1te smax cr 1.9CsEs<0.2滿足要求，可以O(shè)y 方向 Mq Mgk準永久荷載效應(yīng)組合:EsE巨2.010542.8104650mm0.01251.780.65 0.0125 193.660.08毀te1.9 0.2T形截面,teAsAtemax81250mm20.62193.665 1.9 300.08200.0682.0

24、 1050.0125nqi SQik 107.33 0.7 30.13 128.32KN mi 17.142Ate 0.5bh 0.5 250mm 650mm 81250mm牆 1.25%>1% 取te 0.01251.78te s0.65 0.0125235.820.607cr 呂(1.9CsEs0.0820 )0.083 0.20.0125滿足要求，可以。4.2A區(qū)格板的裂縫驗算同理：裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)e,按下列公式計算te 0.012.1 105 1272 9602Mq3.82 106s0.87hoAs21.31N/mm20.87 615 335矩形截面,Ate0.5

25、bh 0.5 150mm 7500mm 562500mm2AsteAte5625000.059% 1% 取 te 0.01ftk1.1 0.65te s1.12 010.65: 0.2 取 0.20.01 21.31max cr ".9CsEs0.08 毀）1.9te0.2021.31 5 （1.9 302.0 1050.08 丄）0.048 0.20.01Bs 5.47 105 KN ms cc cc 6 7.5 0.0031.15 0.20.2 13.5 1.6752Bs2.1 105 1272 9602“5“3.11 10 KN m cu cc 6 7.5 0.0031.15

26、0.5 0.2 13.5 2.08Oy方向滿足要求，可以。Ox方向Mq2.41 106s0.87ho As0.87 615 335 丄“小口2矩形截面,AsteAte3350.074% 1%450000ftk1.1 0.65te s1.10.65一2.0一0.01 21.315.31<0.2max crE(1 .9csEs0.08 毀)1.9 0.46te21.和9 65 7)o。048 o.22.0滿足要求，可以。5撓度驗算（以A區(qū)格為例）5.1A區(qū)格梁的撓度驗算1）鋼筋彈性模量與混凝土模量的比值巳 2.0 105EEc 2.8 1047.142）受壓翼緣面積與腹板有效面積的比值T形截

27、面:Ox方向2233 2001.20930 400Oy方向3000 200930 4001.613）縱向受拉鋼筋配筋率Ox方向Asbho10170.66%250 615Oy方向Asbho1017 0.66%250 6154）鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的Bs按公式計算：Bs1.15EsAsh。0.26 E1 3.5 fOx方向Bs2.0 105 1017 61521.15 0.20.2 JO；00!1.598 210 KN mOy方向Bs1 3.5 1.2522.0 105 1017 61521.638 210 KN m6 7.14 0.00661.15 0.20.2 13.5 1.61受彎構(gòu)件的長期剛

28、度B，可按下列公式計算5）考慮荷載長期效應(yīng)組合對撓度影響增大影響系數(shù)0時,2.0335BsOx方向Bs1.59 107.95 107 KNOy方向Bs2侮 1078.15 105KN mm2Ox方向5Mqlof 48B5 105.38 75000.0051848 1.59 1087500305Mqlo6）撓度48B可以滿足規(guī)范要求Oy方向5Mql0f48B5 128.32 60000.004948 1.631086000 24250可以滿足規(guī)范要求5.2 A區(qū)格板的撓度驗算1）鋼筋彈性模量與混凝土模量的比值EEs7.5Ec 2.8 1042）受壓翼緣面積與腹板有效面積的比值矩形截面:Ox方向f

29、 0Oy方向3）縱向受拉鋼筋配筋率Ox方向Asbho3350.37%150 600Oy方向Asbho0.30%600 1504）鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的Bs按公式計算：柱的抹灰:4 0.015 0.4 4 17 1.6KNBs1.152EsAsh。0.26 E1 3.5 fOx方向Bs52品3S 368 106kn m2Oy方向Bs1522.0 105335 15023.68 106KN m21.15 0.20.26 7.14 05）考慮荷載長期效應(yīng)組合對撓度影響增大影響系數(shù)0時,2.0受彎構(gòu)件的長期剛度 B，可按下列公式計算BsOx方向Bs 3.68 106-1.84 106 KN m2Oy方向

30、2Bs1.84 106KN m26）撓度5Mqlo48BOx方向5Mqlof48B5 3.82 6000 c 6000 “1.29 2425048 1.84 106可以滿足規(guī)范要求Oy方向5Mqlo5 2.41 750048B481.84 106伍 750030可以滿足規(guī)范要求6柱的計算中柱的荷載計算長邊梁的傳遞荷載設(shè)計值:(9.413.47)9.94 0.52.7 9.94 154.87 KN短邊梁的傳遞荷載設(shè)計值:(9.413.47)6.0 0.5 2.7 6.5 154.87KN柱的自重:4 0.4 0.4 25 16KNN 288.54KN柱結(jié)構(gòu)的計算：柱的計算高度為 4m，截面尺寸為

31、b h 400mm 400mm，受力鋼筋I(lǐng)o 4m混凝土強度等級為 C25，環(huán)采用HPB300級鋼筋，柱中箍筋采用 HRB335級鋼筋,境類別為二a環(huán)境，fc 11.9N/mm2則c20mm。中柱： M 557.5kN，由公式： N0.9 (fyAsfcA）可計算得:As (N 0.9 fcA) 0.9 fy 0由計算可得:柱混凝土自身可抵抗其軸力,則可按最小配筋率配受力鋼筋。單側(cè)：As20.2%bh0.002 400 400320mm2全部：As20.6%bh0.006 400 400 960mm2選配9 18,2 2As 2290mm。每側(cè) 3 18， As 763mm柱中箍筋按構(gòu)造配置為:8200。鋼筋配筋圖如圖所示。圖4柱的配筋圖7樓梯的計算樓梯使用活荷載標準值為1kN/m*m,踏步面采用30mn厚水磨石，底面為20厚混合砂漿抹面，采用c20混凝土 fc 11.9N/mm2,ft 1.27 N/mm2 ;梁中縱向受力鋼筋采用HRB33級鋼筋，fy 300 N/mm2;其余鋼筋采用HP B30級鋼筋，fy270 N/mm27.1踏步板計算荷載計算踏步尺寸為300mm150mm，取斜板厚度t 40mm，300cos J V15023002 S 0.894，則截面平均高度h1504020.894120mm。恒荷載；踏板自重1.