7.混凝土计算书部分

钢筋混凝土结构设计任务书题目：现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖指导教师：马玉山西广播电视大学理工学院2010年9月23日一、设计题目某轻工仓库现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖。二、设计资料1、该仓库平面图如图所示。外墙厚370mm，外墙轴线距外墙边缘250mm，柱截面尺为400×400mm。外楼梯为独立设置与主体结构脱开。2、楼盖各构件在墙上的支承长度：板为120mm，次梁为240mm，主梁为370mm。3、楼面做法：面层为30mm细石混凝土，板底为15mm厚混合砂浆粉刷。4、楼面活荷载标准值：6.0,7.0,7.5kN/m2。5、材料选用：混凝土：C20；钢筋：梁中受力钢筋为HRB335级，其它为HOB235级。三、设计内容1、结构布置；2、板设计；3、次梁设计；4、主梁设计；5、结构施工图绘制。四、设计基本要求1、板及次梁按考虑塑性内力重分布法进行内力计算；主梁按弹性理论进行内力计算。主梁做抵抗弯矩图。2、设计计算正确。3、计算书层次分明，简图齐全，书写整齐，并装订成册。4、图纸绘制符合规范，图面整洁，达到施工图要求。五、设计成果1、设计计算书1份；2、楼盖配筋图1份。六、时间安排序号内容时间（天）1熟悉资料，结构布置1.02现浇板设计计算0.53次梁设计计算0.54主梁设计计算15施工图绘制及整理计算书26检查及答辩7总计5参考文献：1．《砼结构》教材；2．《砼设计规范》GB50010-2002；3．《建筑结构荷载规范》GB5009-20024．《钢筋砼设计手册》5．《钢筋砼构造手册》6．《建筑制图标准》7．《结构制图标准》楼梯L1L2附图1附表1L1×L2(m)可变荷载（kN/m2）5.005.506.006.507.007.5022.50×30.001221.60×28.5034521.40×27.60678919.80×27.30101112131419.60×25.00151617181918.00×24.802021222317.10×24.00242526楼盖设计说明书学生：郝娟指导老师：武继灵1结构布置根据设计资料楼板尺寸为22.50m×30.00m,确定主梁跨度为7.5m，次梁为6m，主梁每跨跨内布置三根次梁，板跨为2m。根据高跨比条件，板厚要求为h2500/40=62.5mm，对工业建筑楼盖板要求h70mm，由此取板厚h=80mm。有跨度确定次梁截面尺寸为：h=L/18~L/12=6000/18~6000/12=333~500mm取h=450mmb=h/3~h/2=450/3~450/2=150~225mm取b=200mm同理可得到主梁截面尺寸为：h=L/14~L/18=7500/14~7500/18=535.7~937.5mm取h=650mmb=h/3~h/2=650/3~650/2=217~325mm取b=300mm2板的设计（塑性内力重分布法）2.1板的计算跨度次梁截面200mm×450mm，板在墙上支承宽度为120mm。边跨：L01=Ln+h/2=1660+80/2=1700mm中间跨：L02=Ln=2000-200=1800mm边跨中间跨相差小于10%，按等跨连接板计算，取1m宽板为计算单元。2.2荷载计算板的永久荷载标准值：30mm厚细石砼面层：0.03×25KN/M2=0.75KN/M280mm钢筋砼现浇板：0.08×25KN/M2=2KN/M2板底15mm厚混合砂浆粉刷：0.015×17KN/M2=0.255KN/M2合计：3.005KN/M2活载标准值为6KN/M2，由活载标准值大于4.0KN/M2，故取分项系数为1.3永久荷载设计值：g=3.005×1.2=3.606KN/M2可变荷载设计值：p=6×1.3=7.8KN/M2荷载总设计值：g+p=11.41KN/M2近似取：g+p=11.5KN/M22.3内力及配筋计算：由板的弯矩系数表可查得板弯矩系数a值：边跨中为1/11，离端第二支座为-1/11，中跨为1/16，中间支座为-1/14，故有：M1=-MB=1/11×(p+g)L012=11.5/11×1.722=3.09KN·MM2=1/16×(p+g)L022=11.5/16×1.82=2.33KN·MMc=-1/14×(p+g)L012=-11.5/14×1.82=-2.66KN·M板厚h=80mm，h0=80-20=60mm，砼C20，a1=1,fc=9.6N/mm2，fy=210N/mm2,楼按考虑塑性内力重分布方法计算，取1m宽板作为计算单元，板的配筋计算见下表2.1板配筋计算截面1B2C弯矩设计值（KN·M）3.09-3.092.33-2.66as=M/(a1fcbh02)0.0890.0890.0670.076Rs=0.5(1+1-2as)0.9530.9530.9310.921轴线A~BD~EAs=M/(rsh0fy)257.35257.35198.63229.22使用钢筋实配As(mm2)φ10@200As=392.5φ10@200As=392.5φ8@200As=252φ8@200As=252轴线As=M/(rsh0fy)436.04436.04159184B~D使用钢筋实配As(mm2)φ10@200As=392.5φ10@200As=392.5φ8@200As=252φ8@200As=252对于B-D间板带，考虑穹顶作用，其跨内截面2和支座截面的弯矩设计值可折减20%，分布筋取φ6@250，As=113mm2。3次梁设计（塑性内力重分布法）3.1次梁计算跨度次梁在砖墙上的支承长度为240mm，主梁截面300mm×650mm。边跨：L01=1.025Ln=1.025×5610=5750mmL02=Ln+a/2=5610+120=5730mm取较小值：5730mm中间跨：L02=Ln=5700mm边跨中间跨相差小于10%，按等跨连续梁计算。3.2荷载计算板传来的永久荷载标准值：3.606×2=7.212KN/M次梁自重：0.2×(0.45-0.08)×25×1.2=2.22KN/M次梁15mm厚混合砂浆粉刷：（0.45-0.08）×2×0.015×17×1.2=0.23KN/M永久荷载设计值：g=9.66KN/M可变荷载设计值：p=7.8KN/M×2.0=15.6KN/M荷载总设计值：g+p=9.66+15.6=25.26KN/M取荷载总设计值为：g+p=25.3KN/M3.3内力计算由表可查得，次梁弯矩系数a值：边跨中为1/11，离端第二支座为-1/11，中跨为1/16，中间支座为-1/14，故弯矩设计值为：M1=-MB=1/11×(p+g)L012=25.3/11×5.732=75.52KN·MM2=1/16×(p+g)L022=25.3/16×5.72=51.38KN·MMc=-1/14×(p+g)L012=-25.3/14×5.72=-58.71KN·M剪力设计值为：VA=0.45×(g+q)Ln1=0.45×25.3×5.61=65.87KNVBL=0.6×(g+q)Ln1=0.6×25.3×5.61=65.16KNVBR=0.55×(g+q)Ln2=0.55×25.3×5.7=79.32KNVC=0.55×(g+q)Ln2=0.55×25.3×5.7=79.32KN3.4配筋计算3.4.1正截面受弯承载力支座BC按200mm×450mm的矩形截面计算，跨内按T形截面计算，其翼缘宽度取下面二者中较小者：b`f=L/3=6000/3=2000mm按梁肋净距取：b`f=b+Sn=200+1900=2100mm故，取b`f=2000mm判断各跨内截面属于哪一类T形截面：取h0=450-35=415mm，则：a1fcb`fh`f(h0-hf/2)=1×9.6×2000×80×(415-80/2)=576KNM1M2，均属于第一类T形截面。次梁正截面承载力计算过程列于表3.1中，其中：砼C20，a1=1，fc=9.6N/mm2，纵向钢筋采用HRB335钢筋，fy=300N/mm2表3.1次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值（KN·M）75.52-75.5251.38-58.71as=M/(acfcbh02)或as=M/(acfcb`fh02)0.0230.2250.0160.145Rs=0.5(1+1-2as)0.9890.7750.90.922As=M/(rshofy)(mm2)613.4782.7458.6511.5配筋2Φ18+1Φ14As=663mm23Φ20As=942mm22Φ20As=628mm22Φ20As=628mm23.4.2斜截面承载力计算砼C20，ft=1.1N/mm2，箍筋采用HPB235钢筋，fgv=210N/mm2，hw/h=(465-80)/2004，属于厚腹梁。次梁斜截面承载力计算过程见表3.2。表3.2次梁斜截面承载力计算截面AB1BtC计算跨度Ln(m)5.615.915.75.7剪力系数0.450.60.550.55剪力V（KN）65.8765.1679.3279.320.25βcbh0=199.18KN0.7ftbh0=63.92KN箍筋肢数直径Asv=nAsvL(mm2)VA63.92KN计算配箍筋双肢φ82×50.3=100.663.92VB2199.18计算配箍筋双肢φ8100.663.92VBr199.18计算配箍筋双肢φ8100.663.92VBr199.18计算配箍筋双肢φ8100.6S=1.25fyvAsvh0/(V-0.7ftbh0)(mm)实配箍筋φ8@200φ8@200φ8@200φ8@200验算0.3ft/fyv=0.16%Psv=Asv/bs=100.6/(200×Psv=0.25%0.18%Psv=0.25%0.18%Psv=0.25%0.18%200)=0.25%0.18%4主梁设计（弹性理论法）4.1计算跨度主梁两端支承于砖墙，入墙360，中间柱400mm×400mm，按连续梁计算：边跨：L01=1.025Ln1+b/2=1.025×7.06+400/2=7437mmL01=Ln1+(a+b)/2=7.06+(360+400)/2=7440mm取小值并取整为：7400m中间跨：L02=7500mm因跨度相差小于10%，故可按等跨计算。4.2荷载计算次梁传来的永久荷载标准值：7.5×9.66=72.45KN主梁自重：0.3×(0.65-0.08)×2.5×25×1.2=12.83KN主梁15mm厚混合砂浆粉刷：（0.65-0.08）×2×2.5×0.015×17KN/M2×1.2=0.87KN永久荷载设计值：g=86.15KN可变荷载值：p=15.6KN×7.5=117KN4.3内力计算4.3.1弯矩设计值计算公式为：M=k1GL+K2GL，G=86.15KN，P=117KN边跨：GL=86.15KN×7.41m=658.37KN·mPL=117KN×7.41m=867KN·m中间跨：GL=86.15KN×7.5m=646.13KN·mPL=117KN×7.5m=877.5KN·m主梁的弯矩计算结果见表4.1。4.3.2剪力设计值计算公式为：V=k3G+k4P，G=146.25KN主梁的剪力计算结果见表4.2。4.4配筋计算4.4.1正截面受弯承载力计算跨内按T形计算，因为：hf/h0=80/615=0.130.1所以：bf＇=L/3=7.5/3=2.5mb+Sn=0.3+7.2=7.5m取bf＇=L/3=7.5/3=2.5m计算。判定1、2截面类型：a1fcbf＇hf＇(h0-hf＇/2)=1×9.6×2500×80×(615-40)=1104KN·M1M2属第一类T型截面B支座截面按矩形计算，其弯矩设计值：MB=MBmax-V0·b/2=-427.43+203.15×0.25=-376.64KN·M纵向受力钢筋除B支座截面为二排外，其余为一排。计算结果见表4.3。表4.1主梁弯矩计算项次荷载简图k/M1k/MaM/MbK/M2M/Mb