鋼筋混凝土設(shè)計(jì)

1、第一章 設(shè)計(jì)資料一、 設(shè)計(jì)題目某鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)二、 設(shè)計(jì)資料(1) 樓層平面如任務(wù)書附圖所示。墻體厚度370mm，結(jié)構(gòu)橫向長(zhǎng)L1=18m，結(jié)構(gòu)縱向長(zhǎng)L2=30m。樓梯位于該層平面的外部，本設(shè)計(jì)不予考慮。樓蓋采用整體式單向板肋形結(jié)構(gòu)。(2) 該建筑位于非地震區(qū)。(3) 建筑物安全級(jí)別為二級(jí)。(4) 結(jié)構(gòu)環(huán)境類別為一級(jí)。(5) 建筑材料等級(jí)：混凝土強(qiáng)度等級(jí)為梁、板為C25混凝土；鋼筋：板中鋼筋、梁中箍筋、構(gòu)造鋼筋為級(jí)；梁中受力鋼筋為級(jí)。(6) 荷載：鋼筋混凝土容重為25kN/m3。樓面面層為20mm厚水泥砂漿抹面（容重為20kN/m3），梁板天花為15mm厚混合砂漿粉底容重為17kN/m3；樓

2、面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5kN/m3。(7) 結(jié)構(gòu)平面布置及初估尺寸：板的支承長(zhǎng)度為120mm，梁的支承長(zhǎng)度為240mm。主梁沿房屋的橫（縱）向布置。板厚h=60120mm。次梁：高h(yuǎn)=(1/181/12)L m，寬b=(1/3.51/2)h mm，間距l(xiāng)1=2.0m。主梁：高h(yuǎn)=(1/141/8)L mm，寬b=(1/3.51/2)h mm，間距l(xiāng)2=6.0m。柱：b×h=350mm×350mm，柱網(wǎng)尺寸為6.0m×6.0m。(8) 使用要求：梁、板允許擾度、最大裂縫寬度允許值見(jiàn)書本附錄。(9) 采用的規(guī)范：水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（2008），建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范。

3、三、 設(shè)計(jì)要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，獨(dú)立完成以下成果：（1） 設(shè)計(jì)計(jì)算書一份。包括：計(jì)算依據(jù)的資料，計(jì)算假定、計(jì)算簡(jiǎn)圖；板、次梁、主梁的計(jì)算，并附有配筋草圖。a、結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱網(wǎng)、主梁、次梁及板的布置b、板的強(qiáng)度計(jì)算和配筋c、次梁強(qiáng)度計(jì)算和配筋d、主梁強(qiáng)度計(jì)算和配筋計(jì)算書要求內(nèi)容完整、數(shù)據(jù)正確、書寫工整、裝訂成冊(cè)。（2） 施工圖。包括：a、結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：200）b、板的配筋圖（1：50）c、次梁的配筋圖（1：50；1：25）d、主梁的配筋圖（1：50；1：25）及彎矩M、剪力V內(nèi)力包絡(luò)圖及抵抗彎矩圖。e、鋼筋明細(xì)表及圖紙說(shuō)明圖紙要求布局合理，線條粗細(xì)分明，字體工整，符號(hào)、尺寸、說(shuō)明齊全，符

4、合制圖規(guī)范要求，圖紙統(tǒng)一用A3。第二章設(shè)計(jì)計(jì)算書一、平面結(jié)構(gòu)布置由查表得 C25混凝土： 由查表得級(jí)鋼筋： 級(jí)鋼筋： 按彈性理論計(jì)算板、次梁和主梁。1、主梁的跨度為6.0m,次梁的跨度為6.0m,主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁,板的跨度為2.0m。樓蓋結(jié)構(gòu)布置如圖所示。圖2、確定板厚根據(jù)構(gòu)造要求，板厚，選取。3、確定次梁的截面尺寸次梁截面高度應(yīng)滿足取。次梁截面寬度應(yīng)滿足取。4、 確定主梁的截面尺寸主梁截面高度應(yīng)滿足取。主梁截面寬度應(yīng)滿足取。二、板的設(shè)計(jì)該建筑物安全級(jí)別為級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；按正常運(yùn)行狀況設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)狀況屬持久狀況，設(shè)計(jì)狀況系數(shù)。承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)的結(jié)構(gòu)系數(shù)，根據(jù)水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

5、取永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)。1、計(jì)算簡(jiǎn)圖的繪制。（1）次梁截面尺寸為。結(jié)構(gòu)平面布置，板的幾何尺寸如圖2.2.1所示。圖2.2.1 板的剖面圖（單位mm）（2）取1m板寬作為計(jì)算單元，各跨的計(jì)算跨度為中間跨：邊跨：由以上數(shù)值得計(jì)算簡(jiǎn)圖，如圖2.2.2所示。且邊跨與中間跨相差：故可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。圖 板的計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位mm）2、荷載計(jì)算。取單寬的板帶計(jì)算。板自重：樓面面層：梁板天花：恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：恒荷載設(shè)計(jì)值：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:活荷載設(shè)計(jì)值：設(shè)計(jì)總荷載：折算恒荷載：折算活荷載:3、內(nèi)力計(jì)算。彎矩： 其中 由查表得出。邊跨：中間跨：B支座： 板的彎矩計(jì)算如表2.2.1所示。表2.2.1 板的

6、彎矩計(jì)算項(xiàng)次計(jì)算簡(jiǎn)圖組合值-2.42-2.03組合值1.771.041.304、截面設(shè)計(jì)及配筋。，取。板的配筋計(jì)算如表2.2.2所示?？紤]支座的影響：表2.2.2 板的配筋計(jì)算截面1B2C3平面圖中的位置ADADADADAD0.580.581.77-1.841.04-1.451.300.0500.0520.0290.0410.0360.0510.0530.0290.0420.037173.4180.298.6142.8125.8選配鋼筋實(shí)用鋼筋2362361011571515、確定各種構(gòu)造鋼筋。（1）與受力鋼筋垂直的分布鋼筋分布鋼筋放在受力筋的內(nèi)側(cè)，以保證受力鋼筋有足夠的有效高度。單位長(zhǎng)度上分

7、布鋼筋的截面面積不宜小于單位寬度上受力鋼筋截面面積的15，且每米長(zhǎng)度內(nèi)不少于3根，直徑不宜小于5mm。因此選用分布鋼筋。（2）與主梁垂直的附加負(fù)筋板與主梁梁肋連接處實(shí)際上也會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)彎矩，計(jì)算時(shí)卻沒(méi)有考慮。板的受力鋼筋又與主梁平行布置，故應(yīng)在與主梁連接處板的頂面，沿與主梁垂直方向配置附加鋼筋。其數(shù)量在每米板寬內(nèi)不少于5根直徑5根直徑6mm以上的鋼筋，也不少于板中受力鋼筋面積的1/3，這種鋼筋伸過(guò)主梁邊緣的距離不小于板跨度的1/4。即實(shí)際選配構(gòu)造鋼筋為，伸過(guò)主梁邊緣>,選為550mm。（3）與承重墻垂直的附加負(fù)筋板邊嵌固于磚墻內(nèi)的板，計(jì)算時(shí)按簡(jiǎn)支考慮，但實(shí)際上在支承處的板頂面應(yīng)增設(shè)附加

8、鋼筋，其數(shù)量是每米寬度內(nèi)配置5根直徑6mm的鋼筋（包括彎起鋼筋在內(nèi)），伸出支座邊界的長(zhǎng)度不小于，取伸出長(zhǎng)度為300mm。（4）板角區(qū)域內(nèi)的附加負(fù)筋在墻角附近，板頂面常發(fā)生于墻大約成45°角的裂縫，故在跨度范圍內(nèi)，板頂面應(yīng)配置構(gòu)造鋼筋網(wǎng)，直徑為。三、次梁設(shè)計(jì)1、計(jì)算簡(jiǎn)圖的繪制。（1）主梁截面尺寸為： 結(jié)構(gòu)平面布置，次梁的幾何尺寸如圖2.3.1所示。圖 次梁的幾何尺寸與支承情況（單位mm）（2）各跨的計(jì)算跨度為中間跨計(jì)算跨長(zhǎng)： 邊跨計(jì)算跨長(zhǎng)： 取，跨長(zhǎng)相等，按等跨連續(xù)梁計(jì)算。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。圖 次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位mm）2、荷載計(jì)算。板傳來(lái)的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：次梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：次梁梁側(cè)抹灰標(biāo)

9、準(zhǔn)值：恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：恒荷載設(shè)計(jì)值：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:活荷載設(shè)計(jì)值：設(shè)計(jì)總荷載：折算恒荷載： 折算活荷載： 3、內(nèi)力計(jì)算。（1）彎矩計(jì)算。其中 由查表得出。次梁彎矩計(jì)算如表所示。表 次梁彎矩計(jì)算表項(xiàng)次計(jì)算簡(jiǎn)圖組合值-54.13-44.20組合值42.0923.7529.04再考慮支座的影響：（3） 剪力計(jì)算。 其中由查表得出。A支座： B支座： C支座：剪力計(jì)算見(jiàn)表.表 次梁剪力計(jì)算表項(xiàng)次計(jì)算簡(jiǎn)圖組合值-48.28-40.11組合值32.4943.4641.814、截面設(shè)計(jì)及配筋。（1）正截面受彎承載力計(jì)算。次梁跨中截面按T形截面進(jìn)行承載力計(jì)算，其翼緣寬度取下面兩者的較小值：故取 判別各跨中T形截面

10、的類型：大于表中各彎矩值，故各跨中截面均按第一類T形截面計(jì)算，；支座處截面按矩形截面計(jì)算，；支座與跨中截面均按一排鋼筋考慮，取。次梁的正截面承載力計(jì)算如表所示；表次梁的正截面承載力計(jì)算截面1B2C342.09-54.1323.75-44.2029.040.012 0.158 0.007 0.129 0.009 0.0120.1730.0070.1390.009395.08 569.57 230.46 457.63 296.31 選配鋼筋218318216316216實(shí)用鋼筋509763402603402（2）斜截面受剪承載力計(jì)算。t=1.27 N / mm2。腹筋僅配置箍筋，次梁的斜截面承載力

11、計(jì)算如表所示。表 次梁的斜截面承載力計(jì)算截面AB左B右C左C右38.99 -57.94 52.15 -48.13 50.17 246.93>246.93>246.93>246.93>246.93>73.79>73.79>73.79>73.79>73.79>選用箍筋（雙肢）57575757570.19%0.19%0.19%0.19%0.19%115.18>115.18>115.18>115.18>115.18>5、 確定各種構(gòu)造鋼筋次梁的跨度為6m，按構(gòu)造規(guī)定，當(dāng)梁跨度為46m時(shí)，架立鋼筋的直徑不宜小于8m

12、m，因此選用架立鋼筋。四、主梁設(shè)計(jì)1、 計(jì)算簡(jiǎn)圖的繪制（1）柱的截面尺寸為。結(jié)構(gòu)平面布置，主梁的幾何尺寸如圖所示。圖 主梁的幾何尺寸及支承情況（單位mm）（2）由于主梁線剛度較剛度大得多，故主梁中間支座按鉸支承考慮。主梁支承在磚墻上，支承長(zhǎng)度為240mm。計(jì)算跨度分別為：中跨： 邊跨： 故取小值 。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。圖 主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位mm）2、 荷載計(jì)算由次梁傳來(lái)的集中荷載：主梁自重：次梁間距2.0m，可將主梁每2.0m為一段折算成集中荷載計(jì)算：梁側(cè)抹灰：恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：恒荷載設(shè)計(jì)值：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：活荷載設(shè)計(jì)值：設(shè)計(jì)總荷載：3、 內(nèi)力計(jì)算（1）主梁彎矩計(jì)算：其中 由查表得出。主梁彎矩計(jì)算如表

13、2.4.1所示。表 主梁彎矩計(jì)算表項(xiàng)次計(jì)算簡(jiǎn)圖0.155/49.830.245/52.85-0.245/-52.990.125/26.93組合值88.10-3.16-153.19-7.15組合值141.02102.68-114.7464.78（2）主梁剪力計(jì)算： 其中由表查出。主梁剪力計(jì)算表如表所示。表 主梁剪力計(jì)算表項(xiàng)次計(jì)算簡(jiǎn)圖組合值64.15-115.2353.69組合值70.53-108.8597.68主梁的彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖2.4.4。圖 主梁彎矩包絡(luò)圖（單位kN.m）圖 主梁的剪力包絡(luò)圖（單位kN）4、 截面設(shè)計(jì)主梁跨中截面在正彎矩作用下按T形截面計(jì)算，其翼緣寬度取下列值的較小值

14、：故取，并取。判斷跨中截面T形截面的類型：大于表中任一彎矩值，故屬于第一類T形截面。主梁支座截面及在負(fù)彎矩作用下的跨中截面按矩形截面來(lái)計(jì)算。取主梁正截面及斜截面配筋計(jì)算分別如表所示。表 主梁的正截面承載力計(jì)算截面1B2141.02-153.1964.7815.17141.02138.0264.780.0253 0.02480.01160.02560.02510.011710761055492選配鋼筋222218222218218實(shí)用鋼筋12691269509,端部支座A取，B支座負(fù)筋為雙排，取。表2.4.4主梁的斜截面承載力計(jì)算截面AB（左）B（右）84.636-138.276117.2164

15、20.22>394.19>394.19>117.67>110.37<110.37<選用箍筋（雙肢）1011011010.202%0.202%0.202%224.67>210.74>210.74>選配彎起鋼筋實(shí)配彎起鋼筋面積5、 構(gòu)造配筋確定主梁的跨度為6.0m，當(dāng)梁的跨度>6m時(shí)，架立筋直徑不宜小于10mm，故設(shè)置主梁架立筋選用。梁高600mm，為防止由于溫度變形及混凝土收縮等原因在梁中部產(chǎn)生豎向裂縫，在梁的兩側(cè)設(shè)置一根直徑為12mm的腰筋。兩側(cè)腰筋之間用拉筋連系起來(lái)，拉筋選用。 在主梁與次梁交接處，主梁的兩側(cè)承受次梁傳來(lái)的集中荷載，

16、因而可能在主梁的中下部發(fā)生斜向裂縫。為防止破壞，集中荷載應(yīng)全部由附加橫向鋼筋來(lái)承擔(dān)。由次梁傳給主梁的全部集中荷載設(shè)計(jì)值為：則附加鋼筋的布置范圍：鋼筋數(shù)量吊筋選用。6、 裂縫開(kāi)展寬度和變形驗(yàn)算,（1）由短期荷載作用下計(jì)算主梁的內(nèi)力，計(jì)算如表所示。表 荷載效應(yīng)短期組合作用下主梁的內(nèi)力計(jì)算表控制截面組合值（考慮支座影響）1126.87B14.20-123.69256.55主梁的短期效應(yīng)裂縫寬度驗(yàn)算表，如表所示。表 主梁的短期效應(yīng)裂縫寬度驗(yàn)算表項(xiàng)次1B2126.87-123.6956.551269126950919.819.8184200042000210000.0300.0300.024216.8-

17、211.4240.90.1680.1640.149由表可知，符合要求。（2）由長(zhǎng)期荷載作用下計(jì)算主梁的內(nèi)力，計(jì)算如表所示。表荷載效應(yīng)長(zhǎng)期組合作用下主梁的內(nèi)力計(jì)算表控制截面組合值 （考慮支座影響）1100.86kNB14.20-95.70238.55kN主梁的長(zhǎng)期效應(yīng)裂縫寬度驗(yàn)算表，如表所示。表 主梁的長(zhǎng)期效應(yīng)裂縫寬度驗(yàn)算表項(xiàng)次1B2100.86-95.7038.551269126950919.819.8184200042000210000.0300.0300.024172.4-163.6164.30.1510.1420.110由表可知，符合要求。（3）主梁撓度驗(yàn)算主梁荷載效應(yīng)短期組合與長(zhǎng)期組合

18、各組合值如表及表2.4.7所示。主梁的剛度計(jì)算表如表所示。表 主梁的剛度計(jì)算表項(xiàng)次1B27.147.147.140.007980.007980.00320短期剛度7.56×10137.56×10136.60×1013對(duì)應(yīng)于荷載效應(yīng)短期組合8.69×10138.69×10137.40×1013對(duì)應(yīng)于荷載效應(yīng)長(zhǎng)期組合5.65×10135.65×10134.81×1013 主梁撓度驗(yàn)算表如表所示。表 主梁撓度驗(yàn)算表項(xiàng)次1B25.475.342.876.696.353.01由規(guī)范可知，在荷載效應(yīng)短期組合下，；在荷

19、載效應(yīng)長(zhǎng)期組合下，。表中數(shù)值均小于規(guī)范最大允許值，故主梁變形驗(yàn)算滿足要求。五、關(guān)于計(jì)算書及圖紙的幾點(diǎn)說(shuō)明1、本層樓面混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，經(jīng)驗(yàn)算各截面的尺寸、最小配筋率均可滿足要求。2、根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制結(jié)構(gòu)平面布置圖、板、次梁、主梁配筋圖及彎矩M、剪力V內(nèi)力包絡(luò)圖及抵抗彎矩圖。由于樓蓋采用對(duì)稱布置，荷載均對(duì)稱，故板的配筋圖只畫1/4，次梁、主梁的配筋圖畫1/2。圖紙采用A3圖紙，4張。3、根據(jù)計(jì)算結(jié)果，匯總鋼筋明細(xì)表，采用1張A3圖紙。4、結(jié)構(gòu)平面布置圖：比例1：100。5、板的配筋圖：比例1：50、板中鋼筋均為一級(jí)鋼筋。、分布筋選用：。、與主梁垂直的附加負(fù)筋選用：，深入板中的長(zhǎng)度為600mm。、與承重砌體墻垂直的附加負(fù)筋選用：，伸出墻邊長(zhǎng)度為300mm。、板角附加短鋼筋雙向