钢筋混凝土结构课程设计计算书

《钢筋混凝土结构》课程设计计算书题目：某百货商场楼盖设计（两层跨柱网：6.6m×6.6m楼面活荷载3.5kN/2m）院系：建筑学院专业班级：10级土木工程2班学生姓名：学号：指导教师：2012年12月目录1.设计题目与设计条件................................................31.1设计题目：...................................................31.2设计条件：...................................................31.2.1结构类型：砌体结构.....................................31.2.2建筑材料：.............................................31.2.2.1楼面做法：（自上而下）.............................32.楼盖的结构平面布置：..............................................33.板的设计..........................................................43.1楼盖板的设计.................................................43.1.1荷载...................................................43.1.2计算简图...............................................53.1.3弯矩计算值.............................................53.1.4正截面受弯承载力计算...................................64.次梁设计..........................................................74.1荷载.........................................................74.2内力计算.....................................................74.3承载力计算...................................................84.3.1正截面受弯承载力.......................................84.3.2斜截面受剪承载力.......................................85.主梁设计..........................................................95.1荷载设计值...................................................95.2计算简图.....................................................95.3内力设计值及包络图..........................................105.3.1弯矩设计值............................................105.3.2剪力设计值............................................105.3.3弯矩、剪力包络图......................................105.4承载力计算..................................................135.4.1正面受弯承载力........................................135.4.2斜截面受剪承载力......................................136.绘制施工图.......................................................147.对主梁挠度与裂缝宽度的计算.......................................157.1对主梁挠度的计算............................................157.1.1对支座B的配筋面积计算................................187.1.2对第二跨中配筋面积计算................................207.2对主梁裂缝宽度计算..........................................177.2.1对支座B进行裂缝宽度计算..............................217.2.2对第一跨中进行裂缝计算................................211.设计题目与设计条件1.1设计题目：某百货商场（两层）楼盖，采用现浇整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖形式。混凝土采用C30级，梁中的纵向受力钢筋采用HRB335，其他钢筋采用HPB300。根据该商场的使用要求，楼面活荷为3.5kN/2m，横向柱网尺寸取为：6.6m，纵向柱网尺寸为：6.6m。1.2设计条件：1.2.1结构类型：砌体结构1.2.2建筑材料：1.2.2.1楼面做法：（自上而下）10mm厚大理石地面（重度28kN/3m）；现浇钢筋混凝土楼板，20mm厚石灰砂浆抹底楼盖建筑平面2.楼盖的结构平面布置：主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁跨度为6.6m，次梁的跨度为6.6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.2m，2ol/1ol=6.6/2.2=3，因此按单向240120120240660066006600120240BCAD66006600660066006600123456550550板设计。按跨高比条件，要求板厚h2200/40=55mm，对工业建筑的楼盖板，取板厚h=80mm。次梁截面高度应满足h=ol/18～ol/12=6600/18～6600/12=367～550mm。考虑到楼面可变荷载比较大，取h=500mm。截面宽度取b=200mm主梁截面高度应满足h=ol/14～ol/8=6600/14～6600/8=471～825mm,h=650mm.截面宽度为b=300mm240120120240660066006600120240BCAD6600660066006600660012345655055019800220022002200220022002200220022002200B2B1B3B4B3B1B2B1B1L2(次梁）200×500L1(主梁）300×650楼盖板结构平面布置图3.板的设计3.1楼盖板的设计已如前述，轴线①～②、⑤～⑥的板属于端区格单向板；轴线②～⑤的板属于中间区格单向板。3.1.1荷载板的永久荷载标准值10mm厚大理石地面0.01×28=0.28kN/2m80mm现浇钢筋混凝土板0.08×25=2kN/2m20mm厚石灰砂浆抹底0.02×17=0.34kN/2m小计2.62kN/2m板的可变标准荷载值3.5kN/2m永久荷载分项系数取1.2或1.35，可变荷载分项系数应取1.4。于是板的荷载总计算值①g+q=Gkg+Qkq=1.35×2.62+0.7×1.4×3.5=6.967kN/2m②g+q=Gkg+Qkq=1.2×2.62+1.4×3.5=8.044kN/2m由于②①，所以取②g+q=8.044kN/2m，近似取g+q=8kN/2m3.1.2计算简图次梁截面为200mm×500mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取板在墙上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：边跨ol=nl+h/2=2200-100-120+80/2=2020mm1.025nl=2030mm，取ol=2020mm中间跨ol=nl=2200-200=2000mm100198012022008050010020001002200ABC板的尺寸图g+q=8kN/m231221ABCCBA20202000200020002020楼盖板的计算简图因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如上图所示3.1.3弯矩计算值由表11-1可查得，板的弯矩系数ma分别为：边跨中，1/11；离端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中间支座，-1/14。故:1M=-BM=（g+q）201l/11=8×202.2/11=2.97kN·mCM=-（g+q）201l/14=-8×20.2/14=-2.29kN·m3M=2M=（g+q）201l/16=8×20.2/16=2kN·m这是对端区单向板而言的，对于中间区格单向板，其CM和2M应乘以0.8:CM=0.8×-2.29=-1.83kN·m；2M=0.8×2=1.6kN·m3.1.4正截面受弯承载力计算环境类别为一级，C30混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm。板厚80mm，oh=80-20=60mm；板宽b=1000mm。C30混凝土，1a=1.0，cf=14.3kN/2m；HPB300钢筋，yf=270N/2m。板配筋计算的过程于下表。楼面板的配筋计算截面1B2或3C弯矩设计值（kN·m）2.97-2.972-2.29sa=M/（1acfb20h）0.0580.0580.0390.044=1-s2a-10.060.060.040.045轴线①～②、⑤～⑥计算配筋（2mm）sA=boh1acf/yf190.7190.7127.1143实际配筋（2mm）Φ6/8@160sA=246Φ6/8@160sA=246Φ6/8@160sA=246Φ6/8@160sA=246轴线②～⑤计算配筋（2mm）sA=boh1acf/yf190.7190.7101.7117.6实际配筋（2mm）Φ6/8@160sA=246Φ6/8@160sA=246Φ6/8@160sA=246Φ6/8@160sA=246*对轴线②～⑤间的板带，其跨内截面2、3和支座截面的弯矩设计值都可折减20%。为了方便，近似对钢筋面积乘以0.8.计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；sA/bh=246/（1000×80）=0.308%，此值大于0.45tf/yf=0.45×1.43/270=0.238%，同时大于0.2%，满足最小配筋率。4.次梁设计按考虑塑性内力重分布设计。根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的可变和在不考虑梁从属面积的荷载折减。4.1荷载永久荷载设计值板传来永久荷载3.1×2.2=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小计g=9.68kN/m可变荷载设计值q=4.9×2.2=10.78kN/m荷载总设计值g+q=20.46kN/m4.1.2计算简图次梁在砖墙上的支承长度为240mm。主梁截面为300mm×650mm。计算跨度：边跨ol=nl+a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm1.025nl=6488mm，取ol=6450mm中间跨ol=nl=6600-300=6300mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。次梁计算简图如图所示。6450630063006300645012321BCCBAAg+q=20.46kN/m次梁计算简图12012066006330150150630015015066002