鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計報告計算書

1、-"鋼筋混凝土構(gòu)造"課程設(shè)計計算書題目：*百貨商場樓蓋設(shè)計兩層跨柱網(wǎng)：6.6m×6.6m樓面活荷載3.5kN/院 系： 建筑學(xué)院 專業(yè)班級： 10級土木工程2班 學(xué)生：學(xué) 號：指導(dǎo)教師：2021年12月目錄1.設(shè)計題目與設(shè)計條件31.1設(shè)計題目：31.2設(shè)計條件：3構(gòu)造類型：砌體構(gòu)造3建筑材料：31.2.2.1樓面做法：自上而下32.樓蓋的構(gòu)造平面布置：33.板的設(shè)計43.1樓蓋板的設(shè)計4荷載4計算簡圖5彎矩計算值5正截面受彎承載力計算64.次梁設(shè)計74.1荷載74.2力計算74.3承載力計算8正截面受彎承載力8斜截面受剪承載力85.主梁設(shè)計95.1荷載設(shè)計值95

2、.2計算簡圖95.3力設(shè)計值及包絡(luò)圖10彎矩設(shè)計值10剪力設(shè)計值10彎矩、剪力包絡(luò)圖105.4承載力計算13正面受彎承載力13斜截面受剪承載力136.繪制施工圖147.對主梁撓度與裂縫寬度的計算157.1對主梁撓度的計算15對支座B的配筋面積計算15對第二跨中配筋面積計算167.2對主梁裂縫寬度計算17對支座B進展裂縫寬度計算17對第一跨中進展裂縫計算171.設(shè)計題目與設(shè)計條件1.1設(shè)計題目：*百貨商場兩層樓蓋，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，梁中的縱向受力鋼筋采用HRB335，其他鋼筋采用HPB300。根據(jù)該商場的使用要求，樓面活荷為3.5kN/，橫向柱網(wǎng)尺寸

3、取為：6.6m，縱向柱網(wǎng)尺寸為：6.6m。1.2設(shè)計條件：構(gòu)造類型：砌體構(gòu)造建筑材料：.1樓面做法：自上而下10mm厚石地面重度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.樓蓋的構(gòu)造平面布置：主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁跨度為6.6m，次梁的跨度為6.6m，主梁每跨布置兩根次梁，板的跨度為2.2m，/=6.6/2.2=3，因此按單向板設(shè)計。按跨高比條件，要求板厚h2200/40=55mm，對工業(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擬大，取h=500mm。截面

4、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=300mm樓蓋板構(gòu)造平面布置圖3.板的設(shè)計3.1樓蓋板的設(shè)計已如前述，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。3.1.1荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值10mm厚石地面 0.01×28=0.28kN/80mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.08×25=2kN/20mm厚石灰砂漿抹底 0.02×17=0.34kN/小計 2.62kN/板的可變標(biāo)準(zhǔn)荷載值 3.5kN/永久荷載分項系數(shù)取1.2或1.35，可變荷載分項系數(shù)應(yīng)取1.4。于是板的荷載

5、總計算值g+q=+=1.35×2.62+0.7×1.4×3.5=6.967kN/g+q=+=1.2×2.62+1.4×3.5=8.044kN/由于>，所以取g+q=8.044kN/，近似取g+q=8kN/計算簡圖次梁截面為200mm×500mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度不小于100mm，取板在墻上的支承長度為120mm。按塑性力重分布設(shè)計，板的計算跨度：邊跨=+h/2=2200-100-120+80/2=2020mm<1.025=2030mm，取=2020mm中間跨=2200-200=2000mm 板的尺寸圖 因跨度相差小于

6、10%，可按等跨連續(xù)板計算。取1m寬板帶作為計算單元，計算簡圖如上圖所示彎矩計算值由表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=2.97kN·m=-g+q/14=-8×/14=-2.29kN·m=g+q/16=8×/16=2kN·m這是對端區(qū)單向板而言的，對于中間區(qū)格單向板，其和應(yīng)乘以0.8: =0.8×-2.29=-1.83kN·m；=0.8×2=1.6kN·m正截面受彎承載力計算

7、環(huán)境類別為一級，C30混凝土，板的最小保護層厚度c=15mm。板厚80mm，=80-20=60mm；板寬b=1000mm。C30混凝土，=1.0，=14.3kN/；HPB300鋼筋，=270N/。板配筋計算的過程于下表。樓面板的配筋計算截 面1B2或3C彎矩設(shè)計值kN·m2.97-2.972-2.29=/b0.0580.0580.0390.044=1-0.060.060.040.045軸 線、計算配筋=b/190.7190.7127.1143實際配筋6/8160=2466/8160=2466/8160=2466/8160=246軸 線計算配筋=b/190.7190.7101.7117

8、.6實際配筋6/8160=2466/8160=2466/8160=2466/8160=246*對軸線間的板帶，其跨截面2、3和支座截面的彎矩設(shè)計值都可折減20%。為了方便，近似對鋼筋面積乘以0.8.計算結(jié)果說明，支座截面的均小于0.35，符合塑性力重分布的原則；/bh=246/1000×80=0.308%，此值大于0.45/=0.45×1.43/270=0.238%，同時大于0.2%，滿足最小配筋率。4.次梁設(shè)計按考慮塑性力重分布設(shè)計。根據(jù)本車間樓蓋的實際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的可變和在不考慮梁附屬面積的荷載折減。4.1荷載永久荷載設(shè)計值板傳來永久荷載 3.1×

9、;2.2=6.82kN/m次梁自重 0.2×0.5-0.08×25×1.2=2.52kN/m次梁粉刷 0.02×0.5-0.08×2×17×1.2=0.34kN/m小計 g=9.68kN/m可變荷載設(shè)計值 q=4.9×2.2=10.78kN/m荷載總設(shè)計值 g+q=20.46kN/m計算簡圖次梁在磚墻上的支承長度為240mm。主梁截面為300mm×650mm。計算跨度：邊跨=+a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm<1.025=6488mm，取=6450mm中間跨=6600-

10、300=6300mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計算。次梁計算簡圖如下圖。 次梁尺寸圖4.2力計算由表1.2.1、表1.2.2可分表查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。彎矩設(shè)計值：=-=g+q/11=20.46×/11=77.38kN·m=-g+q/14=-20.46×/14=-58kN·m=g+q/16=20.46×/16=50.75kN·m剪力設(shè)計值：=0.45g+q=0.45×20.46×6.33=58.28kN=0.60g+q=0.60×20.46×6.33=77.7kN=0.55g+q=0

11、.55×20.46×6.3=70.89kN4.3承載力計算正截面受彎承載力正截面受彎承載力計算時，跨按T形截面計算，翼緣計算寬度為 ： 邊跨：=/3=6450/3=2150mm <b+=200+2000=2200。第二跨和中間跨：=/3=6300/3=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，C30混凝土，梁的最小保護厚度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，=14.3N/，=1.43N/；縱向鋼筋采用HRB335鋼，=300N/，箍筋采用HPB300

12、鋼，=270N/。正截面承載力計算過程列于下表。經(jīng)判別跨截面均屬于第一類T形截面。次梁正截面受彎承載力計算截 面1B2C彎矩設(shè)計值kN·m77.38-77.3850.75-58=/b或=/0.011 0.152 0.008 0.095=1-0.0110.1520.350.0080.095=b/或=/524.2637.6372.4421.1選配鋼筋216+114彎=555.9218+114彎=662.9214+112彎=421.1214+116彎=509計算結(jié)果說明，支座截面的均小于0.35；/bh=421.1/200×500=0.42%，此值大于0.45/=0.45

13、5;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算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計算和最小配筋率驗算。驗算截面尺寸：=-=465-80=385mm，因/b=385/200=1.9254，截面按下式驗算：0.25b=0.25×1×14.3×200×465=332.48×N=77.7×N，截面滿足要求。驗算是否需要按計算配置箍筋0.7b=0.7×1.43×200×465=93.093×N=77.7×N構(gòu)造配筋，選用6160=0.17% =0.24×

14、=0.24×=0.13%采用6雙支箍筋，計算支座B左側(cè)截面。調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強梁局部圍將計算的箍筋面積增加20%或箍筋間距減小20%?，F(xiàn)調(diào)整箍筋間距s=0.8×160=128mm最后取箍筋間距s=130mm。為了方便施工，沿梁長度不變。驗算配筋率下限值：彎矩彎矩調(diào)幅時要求的配筋率下限為：0.3=0.3×1.43/270=0.16%。實際配筋率=56.6/200×130=0.22%0.20%滿足要求。5.主梁設(shè)計主梁按彈性方法設(shè)計5.1荷載設(shè)計值為了簡化計算將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載 9.68×6.6=63.888kN主梁自

15、重含粉刷0.65-0.08×0.3×2.2×25+0.02×0.65-0.08×2×2.2×17×1.2=12.31kN永久荷載設(shè)計值 G=63.888+12.31=76.198kN 取G=76.2kN可變荷載設(shè)計值 Q=10.78×6.6=71.148kN 取Q=71.15kN5.2計算簡圖主梁按連續(xù)梁計算，端部支承在磚墻上，支承長度為370mm，中間支承在550mm×550mm的混凝土柱上，其計算跨度邊跨 =6600-275-120=6205mm因1.025=155mma/2=185mm，取

16、=1.025+b/2=1.025×6205+550/2=6635mm近似取=6640mm中跨 =6600mm主梁的計算簡圖如下，因跨度相差不超過10%，故可利用附表7.2計算力主梁的尺寸圖5.3力設(shè)計值及包絡(luò)圖彎矩設(shè)計值彎矩M=G+Q式中系數(shù)、由附表7.2相應(yīng)欄查得=0.244×76.2×6.64+0.289×71.15×6.64=260kN·m=-0.267×76.2××71.15×6.64=282kN·m=0.067×76.2×6.60+0.200×7

17、1.15×6.64=128kN·m剪力設(shè)計值剪力V=G+Q式中系數(shù)、由附表7.2相應(yīng)欄查得=0.733×76.2+0.866×71.15=117.47kN=-1.267××71.15=202.74kN=1.0×76.2+1.222×71.15=163.15kN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=-0.267×76.2××71.15×6.64=-197.93kN·m在第1跨以支座彎矩=0，=-197

18、.93kN·m的連線為基線。作G=76.2kN，Q=71.15kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點彎矩值分別為：G+Q+=76.2+71.15×/3=260.16kN·m與前面計算的=260kN·m接近G+Q+=76.2+71.15×6.64-2×197.93/3=194.2kN·m在第2跨以支座彎矩=-197.93kN·m，=-197.93kN·m的連線作為基線，作G=76.2kN，Q=0的簡支彎矩圖，得集中荷載作用點處的彎矩值：G+=×76.2×6.60-19

19、7.93=-30.29kN·m第1、2跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載第1跨：在第1跨以支座彎矩=0，=-282kN·m的連線為基線。作G=76.2kN，Q=71.15kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點彎矩值分別為：76.2+71.15×6.64-282/3=232.13kN·m76.2+71.15×6.64-2×282/3=138.14kN·m在第2跨：=-0.267×76.2××71.15×6.64=-177.14kN·m以支座彎矩=-282kN&

20、#183;m，=-177.14kN·m的連線為基線，作G=76.2kN，Q=81.151kN的簡支梁彎矩圖，得G+Q+-=76.2+71.15×6.64-177.14+-282+177.14=79.09kN·mG+Q+-=76.2+71.15×6.64-177.14+-282+177.14=114.04kN·m第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載=-0.267×76.2××71.15×6.64=-197.93kN·m第2跨兩集中荷載作用點處可變彎矩分別為：G+Q+=76.2+71.15

21、15;6.64-197.93=128.21kN·m與前面計算的=128kN·m接近第1、3跨兩集中荷載作用點處的彎矩分別為：G+=×76.2×6.64-×197.93=102.68kN·mG+=×76.2×6.64-×197.93=36.7kN·m在第1跨有可變荷載，在第2、3跨沒有可變荷載由附表6-2知支座B或C的彎矩值=-0.267×76.2××71.15×6.64=-219.19kN·m=-0.267×76.2×6.64

22、+0.044×71.15×6.64=-114.31kN·m在第2跨以支座彎矩=0，=-219.19kN·m的連線為基線，作G=76.2kN，Q=75.15kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點彎矩值分別為：G+Q+=×76.2+71.15×6.64-×197.93=260.16kN·mG+Q+=×76.2+71.15×6.64-×197.93=194.18kN·m在第2跨以支座彎矩=-219.19kN·m，=-114.13kN·m的連線

23、作為基線，作G=76.2kN，Q=0的簡支梁彎矩圖，得第1個和第2個集中荷載作用點處彎矩值分別為：G+-+=×76.2×6.6+-219.19+144.13-144.13=-26.53kN·mG+-+=×76.2×6.6+-219.19+144.13-144.13=-1.51kN·m彎矩包絡(luò)圖如下a所示。剪力包絡(luò)圖：第1跨=117.47kN；過第1個集中荷載后為117.47-76.2-71.15=-29.88kN； 過第2個集中荷載后為-29.88-76.2-71.15=-177.23kN=-202.74kN；過第1個集中荷載后為-2

24、02.74+76.2+71.15=-55.39kN； 過第2個集中荷載后為-55.39+76.2+71.15=91.96kN第2跨=163.15kN；過第1個集中荷載后為163.15-76.2=86.95kN。當(dāng)可變荷載僅作用在第2跨時=1.0×76.2+1.0×71.15=147.35kN；過第1個集中荷載后為147.35-76.2-71.15=0。剪力包絡(luò)圖如下b所示(a)b主梁的力包絡(luò)圖a彎矩包絡(luò)圖；b剪力包絡(luò)圖5.4承載力計算正面受彎承載力跨按T形截面計算，因=0.130.1。翼緣計算寬度按=6.6/3=2.2mm和b+=6m中較小值確定取=2.2mB支座邊的彎矩設(shè)

25、計值=-b/2=-282-147.35×0.55/2=-322.52kN·m?？v向受力鋼筋除B支座截面為2排外，其余均1排。跨截面經(jīng)判別都屬于第一類T形截面。正截面受彎承載力的計算過程列于下表。正截面受彎承載力計算截 面1B2彎矩設(shè)計值kN·m260-282128-30.29=/b或=/ 0.022 0.027 0.011 0.019=1+/20.9890.9860.9950.99=/1424.91643.7697.3165.8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

26、。斜截面受剪承載力驗算截面尺寸：=-=580-80=500mm，因/b=500/300=1.674截面尺寸按下式驗算：0.25b=0.25×1×14.3×300×580=622.05×kN=202.74kN，截面尺寸滿足要求。計算所需腹筋：采用8200雙肢箍筋，=0.7×1.43×300×500+1.25×270×100.6×580/200=272640N=272.64KN202.74<Vcs，因此支座B截面左右不需配置彎起鋼筋。驗算最小配箍率：=0.17%0.24=0.13%，

27、滿足要求。次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計算：次梁傳來集中力=63.888+71.148135kN，=650-500=150mm，附加箍筋布置圍s=2+3b=2×150+3×200=900mm。取附加箍筋8200雙肢，則在長度s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，=254.5，由式2sin+mn=2×270×254.5×0.707+6×2×270×50.3=260.135×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

28、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6.繪制施工圖板的配筋圖主梁配筋圖次梁配筋圖7.對主梁撓度與裂縫寬度的計算7.1對主梁撓度的計算簡化將梁為簡支梁來計算，綜合其有矩形截面與T型截面的計算，故有對支座B的配筋面積計算由可得=1897，按矩形截面進展計算，=0.5為了簡化計算將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載 9.68×6.6=63.888kN主梁自重含粉刷0.65-0.08×0.3×2.2×25+0.02×0.65-0.08×2×2.2×17×1.2=12.31kN永久荷載設(shè)計值 G=63.888+12.31=76.198kN 取G=76.2kN可變荷載設(shè)計值 Q=10.78×6.6=71.148kN 取Q=71.15kN由計算可求得=12.5kN/m，=7.7kN/m求和=+=×12