混凝土設(shè)計(jì)書

《鋼筋混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)目的熟悉混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程和方法,掌握混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論.熟悉《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》.二、設(shè)計(jì)資料某4層工業(yè)廠房,標(biāo)準(zhǔn)層平面為矩形,軸線尺寸.樓梯位于平面之外.樓蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),承重墻體和柱為磚砌體.內(nèi)部要求寬敞,可設(shè)柱.層高.外圍墻體厚,磚柱.樓面做法:水磨石地面.室內(nèi)粉刷:石灰砂漿打底,刷白色涂料二度.室外為淺紅色瓷磚墻面.樓面等效均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值.三、設(shè)計(jì)要求和成果設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)層現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋結(jié)構(gòu),包括板、梁、柱網(wǎng)布置,板、梁配筋計(jì)算.設(shè)計(jì)成果:設(shè)計(jì)計(jì)算書一份,設(shè)計(jì)施工圖二張(結(jié)構(gòu)布置圖,板、梁配筋圖).四、參考資料《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002.曹雙寅，工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，東南大學(xué)出版社,2002周克榮、顧祥林、蘇小卒，混凝土結(jié)構(gòu).同濟(jì)大學(xué)出版社,2002.葉列平，混凝土結(jié)構(gòu).清華大學(xué)出版社,2002.藤智明、朱金銓，《混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)》.中國建筑工業(yè)出版社,1995.唐錦春、郭鼎康，《簡明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》.中國建筑工業(yè)出版社,1992.鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算書設(shè)計(jì)要求某多層工業(yè)廠房，標(biāo)準(zhǔn)層平面為矩形，軸線尺寸36000×21600。樓梯位于平面之外。樓蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，承重墻和柱為磚砌體。內(nèi)部要求寬敞，可設(shè)柱，層高3.9m。外圍墻體厚2400mm，磚柱400×400。露面做法：水磨石地面。室內(nèi)粉刷：20mm石灰砂漿打底，刷白色涂料二度。室外為淺紅色瓷磚墻面。露面等效均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值6樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置確定主梁跨度7.2m、次梁跨度7.2m，主梁每跨內(nèi)布置2根次梁，板跨2.4m。取板厚h=80mm；次梁截面高度h=500,截面寬度b=250；主梁截面高度h=650，截面寬度b=300。布置如下圖：板的設(shè)計(jì)荷載板的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：水磨石面層0.65800mm鋼筋混凝土0.08×25＝220mm石灰砂漿打底0.02×17＝0.34小計(jì)2.99板的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：6恒荷載設(shè)計(jì)值g=2.99×1.2≈3.6活荷載設(shè)計(jì)值q=6×1.3=7.8荷載總設(shè)計(jì)值g+q=11.4計(jì)算簡圖次梁截面250mm×500mm，現(xiàn)澆板在墻上的支撐長度為240mm。按內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板計(jì)算跨度：邊跨=+h/2=2400-250/2+80/2=2290mm＜+a/2=2400-250/2+240/2取=2290mm中間跨==2400-250=2150mm跨度相差下于10％，按等跨連續(xù)板計(jì)算。取1m寬板作為計(jì)算單元，計(jì)算簡圖如右圖彎矩設(shè)計(jì)值邊跨中：離端第二支座：中間支座：中跨中：正截面受彎承載力計(jì)算板厚80mm，=80–20=60mm，C20混凝土，=1.0，=9.6；HPB235鋼筋，=210。板的配筋計(jì)算如下表：截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值kNN.m5.43-5.433.29-3.760.1570.1570.0950.109ξ0.1720.1720.1000.116軸線①～②⑤～⑥計(jì)算配筋471.93471.93275.20317.06實(shí)際配筋φ8＠100φ8＠100φ6/8＠1000φ6/8＠1000As＝502As＝502As＝392As＝392軸線②～⑤計(jì)算配筋471.93471.93220.16253.65實(shí)際配筋φ8/10＠1330φ8/10＠1330φ6/8＠1300φ6/8＠1300As＝495As＝495As＝302As＝302對(duì)于軸線②～⑤間的板帶，其跨內(nèi)截面2、3和支座截面的設(shè)計(jì)彎矩折減20％。次梁設(shè)計(jì)（按考慮內(nèi)力重分布）荷載恒荷載設(shè)計(jì)值板傳來的恒荷載3.6×2.4=8.64次梁自重(含粉刷)[0.25×(0.5-0.08)×25+0.02×(0.5-0.08)×2×17]×1.2=3.49小計(jì)12.11活荷載設(shè)計(jì)值7.8×2.4=18.72荷載總設(shè)計(jì)值g+q=30.83計(jì)算簡圖主梁截面尺寸300×650；次梁在磚墻上的支撐長度240mm。次梁計(jì)算跨度：邊跨=1.025=(7200-300/2)×1.025=7226mm>+b/2=7200mm取=7200mm中間跨==7200-300=6900mm跨度相差下于10％，按等跨連續(xù)梁計(jì)算。次梁計(jì)算簡圖計(jì)算簡圖如右圖：次梁計(jì)算簡圖內(nèi)力計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值：邊跨中：離端第二支座：中間支座：中跨中：剪力設(shè)計(jì)值A(chǔ)支座：B支座左側(cè)：B支座右側(cè)：C支座：承載力計(jì)算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，翼緣跨度取，故取。C20混凝土，=1.0，=9.6，=1.1；縱向鋼筋采用HRB335鋼筋，=300；箍筋采用HPB235鋼筋，=210。次梁正截面屬第一類T形截面，其正截面承載力計(jì)算如下表：截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值145.29-145.29991.74-104.840.0290.2800.0180.202ξ0.0300.3370.0190.1281057.21252.3663.8848.3選配鋼筋2Φ14＋2Φ22(彎1)2Φ14+3Φ222(彎2)2Φ14+1Φ22((彎)1Φ14＋2Φ22(彎1)As=10688As=14488As=688As=914斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：，由于/b=385/250=1.54<4，截面尺寸按下式驗(yàn)算：截面尺寸滿足要求。計(jì)算所需腹筋：：采用φ6雙肢箍筋，計(jì)算算支座B左側(cè)截面面，箍筋間間距=167mm調(diào)幅后，受剪承承載力應(yīng)加加強(qiáng)，調(diào)整整箍筋間距距=1677×0.88=1333.6，最后取取=1200mm，沿梁長長不變驗(yàn)算配箍率下限限值：彎矩調(diào)幅時(shí)，配配箍率下限限：，實(shí)際際配箍率，滿足足要求。主梁設(shè)計(jì)（按彈彈性方法）荷載設(shè)計(jì)值為簡化計(jì)算，主主梁自重等等效為集中中荷載。主梁自重(含粉粉刷)[(0.65--0.088)×0..3×2..4×255+0.002×(00.65--0.088)×2××2.4××17]××1.2==13.443次梁傳來恒荷載載12..11×77.2=887.199恒荷載活荷載計(jì)算簡圖主梁端部支撐在在墻上的長長度為240mmm，中間支支撐在400mmm×4000mm的磚柱上上。其計(jì)算算跨度：邊跨=11.0255=((72000-4000/2)××1.0225=71175mmm<+b/2==72000mm取=7175mmm中間跨===72200-4400=66800mmm跨度相差下于110％，按等等跨連續(xù)梁梁計(jì)算。主梁計(jì)算簡圖計(jì)算簡圖如右圖圖：主梁計(jì)算簡圖內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包包絡(luò)圖彎矩設(shè)計(jì)值彎矩，式中系數(shù)數(shù)、由“等截面等等跨連續(xù)梁梁在常用荷荷載作用的的內(nèi)力系數(shù)數(shù)表”查得。不不同荷載情情況下彎矩矩計(jì)算結(jié)果果見下表：：表中，彎矩值單單位為；、分別表示示邊跨和中中跨跨內(nèi)所所受最大彎彎矩值；、分布表示示第一、二二支座得彎彎矩值；其其中彎矩正正值表示彎彎矩使截面面上部受壓壓、下部受受拉。荷載組合①荷載組合①＋②彎矩圖455.64384.74321.38321.38384.74455.6483.74(2))彎矩包絡(luò)絡(luò)圖A）荷載組合①＋＋②時(shí)，出現(xiàn)現(xiàn)邊跨跨內(nèi)最大正彎矩矩455..64和中中跨跨內(nèi)最大負(fù)彎矩矩-3211.38。彎矩圖圖如右“荷載組合①＋②彎矩圖”荷載組合①荷載組合①＋③彎矩圖135.5368.87314.66229.18314.6668.87135.53B）荷載組合①＋＋③時(shí)，出現(xiàn)現(xiàn)中跨跨內(nèi)最大正彎矩矩229..18和兩兩個(gè)中跨支座最大負(fù)負(fù)彎矩-3144.66。彎矩圖如右“荷荷載組合①＋③彎矩圖”荷載組合①荷載組合①＋④彎矩圖397.61274.58477.79133.87201.69274.3393.76148.97C）荷載組合①＋＋④時(shí)，出現(xiàn)現(xiàn)第一跨跨內(nèi)最大正彎彎矩397..61和第第二支座出現(xiàn)最大大負(fù)彎矩-4777.79。彎矩圖如右“荷荷載組合①＋④彎矩圖”根據(jù)各荷載組合合項(xiàng)的彎矩矩圖畫出主主梁的彎矩矩包絡(luò)圖，如如下圖(3)剪力設(shè)計(jì)計(jì)值剪力，式中系數(shù)數(shù)、由“等截面等等跨連續(xù)梁梁在常用荷荷載作用的的內(nèi)力系數(shù)數(shù)表”查得。不不同荷載情情況下剪力力計(jì)算結(jié)果果見下表：：表中，單位為；；、和分別表示示主梁第一一支座、第第二支座左左側(cè)和右側(cè)側(cè)所受的剪剪力；其中中剪力正值值表示該剪剪力對(duì)鄰近近截面產(chǎn)生生的力矩沿沿順時(shí)針方方向。(4)剪力包絡(luò)絡(luò)圖荷載組合①＋②②時(shí)，主梁梁所受剪力力狀況，如右“荷荷載組合①①＋②剪力圖”荷載組合①＋④④時(shí)，主梁梁所受剪力力狀況，如右“荷荷載組合①＋④剪力圖”根據(jù)各荷載組合合項(xiàng)的剪力力圖畫出主主梁的剪力力包絡(luò)圖，如如下圖承載力計(jì)算①正截面受彎承載載力跨內(nèi)按T形截面面計(jì)算，因因，翼緣計(jì)算算寬度/33=72000/3==24000與＝300++21000之間取較較小值，故故取=24400B支座邊的彎矩設(shè)設(shè)計(jì)值縱向向受力鋼筋筋除第一跨跨內(nèi)和支座座B截面采用用兩排外，其其余均為單單排。C20混凝土，==1.0，=9.66，=1.11；縱向鋼鋼筋采用HRB3335鋼筋，=3300；箍箍筋采用HPB2235鋼筋，=2210。主主梁正截面面屬第一類類T形截面，其其正截面承承載力計(jì)算算如下表：：截面1B2彎矩設(shè)計(jì)值kNN.m455.64-400.711229.18-82.740.0590.4140.0280.0800.9700.7080.9860.958計(jì)算配筋2700.53253.41291.3463.6選配鋼筋4Φ26(彎2)++2Φ20(彎2)4Φ26(彎2)+4Φ20((彎2)2Φ20(彎2)+2Φ142Φ20As=2752As=3380As=1369As=628主梁縱向鋼筋的的彎起和切切斷按主梁梁彎矩包絡(luò)絡(luò)圖確定。②斜斜截面受剪剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：：，由于/b=5500/3300=11.67<<4，截面尺尺寸按下式式驗(yàn)算：截面尺寸滿足要要求。計(jì)算所需腹筋采用φ10@160雙雙肢箍筋，=190.477<，=2655.32<<，=3044.19>>支座截面左邊所所需彎起鋼鋼筋面積(彎起角取取=45°°) 根據(jù)主梁剪力包包絡(luò)圖，需需要在B截面左邊邊2.4mm范圍內(nèi)布布置4排彎起鋼鋼筋才能