《廠房樓蓋設(shè)計(jì)》word版

1、 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（課程設(shè)計(jì)）學(xué) 院：土 木 工 程專 業(yè)：土 木 工 程班 級(jí)：土木092學(xué) 號(hào)：09403100218姓 名：焦 浩指導(dǎo)老師：蔣隆敏 （教授） 2012年6月 日第1章 緒 論21.1設(shè)計(jì)目的21.2設(shè)計(jì)內(nèi)容2第2章 現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋設(shè)計(jì)32.1雙向板設(shè)計(jì)資料32.2雙向板計(jì)算32.3 梁的計(jì)算7第3章 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯設(shè)計(jì)133.1 梁式樓梯設(shè)計(jì)資料133.2 踏步板TB1計(jì)算和配筋143.3 樓梯斜梁TL2計(jì)算153.4 平臺(tái)板TB2計(jì)算和配筋163.5 平臺(tái)梁TL3的計(jì)算與配筋17第4章 單層廠房設(shè)計(jì)214.1計(jì)算簡圖214.2荷載的計(jì)算224.3 內(nèi)力分析27

2、4.4.內(nèi)力組合414.5 柱截面設(shè)計(jì)424.6.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)48結(jié)論59 第1章 緒 論1.1設(shè)計(jì)目的通過此次課程設(shè)計(jì)，了解混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容、程序和基本原則，學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)計(jì)算方法和步驟，提高設(shè)計(jì)計(jì)算和制圖能力，鞏固所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)際知識(shí)，并學(xué)習(xí)運(yùn)用這些知識(shí)解決混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的實(shí)際問題。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容本次課程設(shè)計(jì)包括三個(gè)方面的內(nèi)容：1、根據(jù)所給出的平面示意圖及注網(wǎng)尺寸，進(jìn)行梁板結(jié)構(gòu)平面布置，計(jì)算現(xiàn)澆雙向板肋型樓蓋的板、梁并繪制配筋圖。2、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯設(shè)計(jì)主要是踏步板、斜梁、平臺(tái)板和平臺(tái)梁的設(shè)計(jì)。3、根據(jù)所給出的平面和剖面布置示意圖及幾何參數(shù)進(jìn)行單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)布置，進(jìn)行鋼筋混凝土排架的荷

3、載計(jì)算，對(duì)排架柱進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力組合和配筋計(jì)算，滿足結(jié)構(gòu)要求，進(jìn)行吊裝驗(yàn)算，對(duì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)進(jìn)行全過程設(shè)計(jì)，繪制結(jié)構(gòu)施工圖。第2章 現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋設(shè)計(jì)2.1雙向板設(shè)計(jì)資料1、 某多層工業(yè)建筑倉庫，樓蓋平面如圖所示。 結(jié)構(gòu)平面布置圖2、結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)造采用鋼筋混凝土整澆樓蓋。有關(guān)設(shè)計(jì)要求如下：樓面做法：厚水泥砂漿面層，板底混合砂漿抹灰厚，梁底和梁側(cè)抹灰厚。樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值10KN/。結(jié)構(gòu)布置成雙向板，板厚130mm，柱截面450×450mm，板伸入墻內(nèi)120mm，次梁及主梁伸入墻內(nèi)240mm。材料：混凝土C25（），梁內(nèi)受力主筋采用HRB335級(jí)鋼筋（），其余用HPB235級(jí)鋼筋

4、（）。根據(jù)平面布置圖可知，梁橫向布置：跨度根據(jù)平面布置圖可知，梁橫向布置：跨度，間距；梁縱向布置：跨度，間距根據(jù)跨高比： 次梁 主梁 初步設(shè)計(jì)：梁的截面尺寸 2.2 、雙向板的計(jì)算 2.2.1、荷載計(jì)算 厚水泥砂漿面層： 板自重： 0.13m×25kN/m3=3.25kN/m2板底混合砂漿抹灰： 則板的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值： =3.99kN/m2 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 恒荷載設(shè)計(jì)值： 活荷載設(shè)計(jì)值： 合計(jì)： 2.2.2按塑性理論計(jì)算各區(qū)格的彎矩 、彎矩計(jì)算 中間區(qū)格板A計(jì)算跨度 取 采用彎起式配筋，跨中鋼筋在距支座處彎起一半，故得跨內(nèi)及支座塑性鉸線上的彎矩為：代入公式，由于區(qū)格板A四周與梁連接

5、，內(nèi)力折減系數(shù)為0.8，故得 邊區(qū)格板B計(jì)算跨度： 取 采用彎起式配筋，跨中鋼筋在距支座處彎起一半，故得跨內(nèi)及支座塑性鉸線上的彎矩為： 代入公式，故得 邊區(qū)格板C計(jì)算跨度： 取 采用彎起式配筋，跨中鋼筋在距支座處彎起一半，故得跨內(nèi)及支座塑性鉸線上的彎矩為： 代入公式，故得 角區(qū)格板D計(jì)算跨度： 取 采用彎起式配筋，跨中鋼筋在距支座處彎起一半，故得跨內(nèi)及支座塑性鉸線上的彎矩為：代入公式 故得 2.2.3配筋計(jì)算 取截面有效高度， 即可近似按計(jì)算鋼筋截面面積，計(jì)算結(jié)果見下表。 雙向板配筋計(jì)算 截面選配鋼筋實(shí)配面積跨A區(qū)格方向方向 7.937.22110100361362393393B區(qū)格方向方向1

6、2.3711.631101005645831218012180628628C區(qū)格方向方向14.2912.431101006516231420014200770770區(qū)格方向方向22.0920.1110100100710081416014160962962截面選配鋼筋實(shí)配面積支座15.861107231420077014.441106581420077023.26110106016160125728.5811013021615013402.4按彈性理論計(jì)算雙向板的梁梁的尺寸取，由于板為矩形，故雙向板長邊支撐梁上荷載呈梯形分布，短邊支撐梁上荷載為三角形分布。板上荷載傳遞示意圖如下： 圖2.2 板上

7、荷載傳遞示意圖2.4.1 橫向梁的計(jì)算（三跨） 一、荷載：恒荷載設(shè)計(jì)值：板傳恒荷載： 轉(zhuǎn)換成均布荷載：梁自重： 梁粉刷： 合計(jì)：活荷載設(shè)計(jì)值：板傳活荷載： 轉(zhuǎn)換成均布荷載：二、彎矩計(jì)算：由恒荷載引起的彎矩計(jì)算簡圖如下：支座處彎矩： 由恒荷載引起的彎矩計(jì)算結(jié)果見表2.4表 橫向梁由恒荷載引起的彎矩計(jì)算截面按等效均布荷載算得的支座彎矩按實(shí)際荷載算得的簡支梁跨中彎矩總和按三角形分布的荷載等效分布的梁自重A0000010.254.5720.482.3330.578.5340.6-58.1594.5726.5362.9550.8-77.5456.2617.69-3.59B1.0-96.9200-96.9

8、261.2-96.9256.2617.69-22.9771.4-96.9294.5726.5324.1881.5-96.9299.3627.6330.07由活荷載引起的彎矩活荷載布置在左右兩跨計(jì)算簡圖如下：支座處彎矩： 彎矩計(jì)算結(jié)果見表2.5表 橫向梁由活荷載引起的彎矩計(jì)算截面按等效均布荷載算得的支座彎矩（）按實(shí)際荷載算得的簡支梁跨中彎矩（）總和A000010.2143.4420.4-42.18234.3730.5-52.72237.8340.6-63.26276.55213.2950.8-84.35164.5380.18B1.0-105.440-105.4461.2-105.440-105.

9、4471.4-105.440-105.4481.5-105.440-105.44活荷載布置在中間跨計(jì)算簡圖如下：支座處彎矩： 彎矩計(jì)算結(jié)果見表2.6表 橫向梁由活荷載引起的彎矩計(jì)算截面按等效均布荷載算得的支座彎矩按實(shí)際荷載算得的簡支梁跨中彎矩總和A000010.2-21.090-21.0920.4-42.180-42.1830.5-52.720-52.7240.6-63.260-63.2650.8-84.350-84.35B1.0-105.440-105.4461.2-105.4459.0971.4-105.44171.1181.5-105.44185.11活荷載布置在左邊兩跨計(jì)算簡圖如下：支

10、座處彎矩： 彎矩計(jì)算結(jié)果見表2.7表 橫向梁由活荷載引起的彎矩計(jì)算截面按等效均布荷載算得的支座彎矩按實(shí)際荷載算得的簡支梁跨中彎矩總和A000010.2164.53115.1720.4-98.69276.55177.8630.5-123.36290.55167.1940.6-148.03276.55128.5250.8-197.38164.53-32.85B1.0-246.720-246.7261.2164.53-46.7671.4-175.87276.55100.6881.5-158.16290.55132.3991.6-140.44276.55136.11101.8-105.02164.53

11、59.51C2.0-69.590-69.59內(nèi)力組合表 內(nèi)力組合截面恒荷載活荷載活荷載活荷載A000000154.57143.44-21.09115.17198.0133.48282.33234.37-42.18177.86316.7040.15378.53237.83-52.72167.19316.3625.81462.59213.29-63.26128.52275.88-0.675-3.5980.18-84.35-32.8576.59-87.94B-96.92-105.44-105.44-246.72-202.36-343.6-22.97-105.4459.09-46.7636.12-12

12、8.41724.18-105.44171.11100.68195.29-81.26830.07-105.44185.11132.39215.18-75.37三、剪力計(jì)算 （2-2）作用在梁上的荷載有兩種形式：按三角形分布荷載：由板傳來的恒載和活載：等效均布荷載：梁的自重：計(jì)算簡圖如下：第一跨：活荷載布置在第一和第三跨：活荷載布置在第一和第二跨：第二跨： 活荷載布置在第一和第二跨：剪力計(jì)算結(jié)果見表2.9表 剪力計(jì)算結(jié)果序號(hào)按三角形分布的荷載等效均布荷載總和（）A(B)203.971(6)167.122(7)70.623(8)0004(9)-67.11-3.51-70.625(10)-156.59

13、-10.53-167.12B(C)-186.42-17.55-203.97內(nèi)力組合結(jié)果見表2.10表 剪力組合序號(hào)A12345678四、截面配筋計(jì)算混凝土選用：C25 鋼筋選用：HRB335 （鋼筋考慮按兩排布置）查得相關(guān)數(shù)據(jù)： 跨中截面按T形截面計(jì)算，其翼緣寬度取下面較小值：故取 ， 判別各跨中T形截面類型：故均屬第一類T形截面。支座截面按矩形截面計(jì)算，均取橫向梁截面配筋如表2.11所示表 橫向梁截面配筋截面第一跨跨中第二跨跨中B支座C支座316.36215.18-202.36-166.510.03550.02370.13840.11390.04660.02400.14960.1212（）1

14、67611331139923選配鋼筋實(shí)配鋼筋面積（）1884120611371017注：1、截面抵抗矩系數(shù)計(jì)算公式： 式中 截面抵抗矩系數(shù)； 荷載在該截面產(chǎn)生的彎矩； 截面的有效高度；矩形應(yīng)力圖系數(shù)；截面寬度；混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。2、相對(duì)受壓區(qū)高度計(jì)算公式： 式中 相對(duì)受壓區(qū)高度； 截面抵抗矩系數(shù)。3、受拉區(qū)縱向受力鋼筋的截面面積計(jì)算公式： 式中 受拉區(qū)縱向受力鋼筋的截面面積； 相對(duì)受壓區(qū)高度； 截面的有效高度；截面寬度； 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。4、用架力筋抵抗支座處的正彎矩和跨中的負(fù)彎矩箍筋計(jì)算：鋼筋選用HPB235：復(fù)核截面尺寸： 屬一般梁 故截面尺寸滿足要

15、求。按計(jì)算配箍，結(jié)果見表2.12表 橫向梁箍筋計(jì)算截面A支座B支座左側(cè)B支座右側(cè)171.85-258.52232.09182.88182.88182.88可否按構(gòu)造配箍可以否否所選箍筋雙肢箍雙肢箍雙肢箍 0.450.293實(shí)配箍筋0.670.67是否滿足最小配箍率滿足滿足滿足注：1、混凝土和箍筋共同承擔(dān)的剪力計(jì)算公式： 式中 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 梁的截面寬度； 梁的有效高度； 箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 混凝土和箍筋共同承擔(dān)的剪力； 配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積；沿構(gòu)件長度方向箍筋的間距。2、受彎構(gòu)件的最小尺寸應(yīng)滿足： 式中 構(gòu)件斜截面上的最大剪力； 混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)

16、度等級(jí)不超過C50時(shí)，??；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，?。黄溟g按線性內(nèi)插法取用； 矩形截面的寬度，T形截面或工字形截面的腹板寬度； 截面的有效高度?；炷脸袚?dān)的剪力計(jì)算公式： 式中 混凝土承擔(dān)的剪力； 截面高度影響系數(shù)，當(dāng)小于時(shí)，取等于求得；當(dāng) 大于時(shí)，取等于求得； 截面寬度； 截面的有效高度； 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。2.4.2 縱向梁的計(jì)算（五跨）一、荷載縱向梁上由板傳來的荷載為梯形，根據(jù)支座截面彎矩相等的原則換算為等效均布荷載計(jì)算跨度：邊 跨： 故取中間跨： 故取恒載設(shè)計(jì)值由板傳來： 轉(zhuǎn)換成均布荷載：邊跨： 中間跨： 梁自重： 梁粉刷： 合計(jì)： 板傳活荷載： 轉(zhuǎn)換為均布荷載：合計(jì)： 二

17、、計(jì)算簡圖計(jì)算跨度： 邊跨： 中間跨：計(jì)算簡圖如圖示：圖2.3 縱向梁計(jì)算簡圖三、 彎矩及剪力計(jì)算彎矩： （2-9）剪力： （2-10）如表2.13表2.15表 支座、計(jì)算位置中間支座B、E支座表 縱向梁彎矩計(jì)算項(xiàng)次荷載簡圖1121.3646.4761.242290.91-258.553-242.33-4-5-組合項(xiàng)次1+21+31+21+41+5組合值412.27288.8319.79-416.04-366.56注：1、彎矩單位為。2、跨中彎矩須在按換算荷載求得支座彎矩后，依據(jù)實(shí)際荷載計(jì)算。表 縱向梁剪力計(jì)算項(xiàng)次荷載簡圖154.82-90.9677.36-68.4272.892138.97-

18、179.81159.393164.304114.43-204.35196.04-122.745130.67-188.11193.92組合項(xiàng)次1+21+41+41+51+5組合值193.79-295.31273.4-256.53266.81注：1、剪力單位為。2、剪力在已求得彎矩的基礎(chǔ)上按實(shí)際荷載計(jì)算。四、 截面配筋計(jì)算混凝土選用：C25 鋼筋選用：HRB335 （鋼筋考慮按兩排布置）查得相關(guān)數(shù)據(jù)： 跨中截面按T形截面計(jì)算，其翼緣寬度取下面較小值：故取 ， 判別各跨中T形截面類型：大于表中各截面彎矩，故均屬第一類T形截面。支座截面按矩形截面計(jì)算，均取縱向梁截面配筋如表2.16所示表 縱向梁截面配

19、筋截面123BC412.27288.8319.79-416.04-366.560.04550.03190.03530.2850.2510.04660.03240.03590.3440.25421981529169626162237選配鋼筋實(shí)配鋼筋面積22811570188427242281注：1、截面抵抗矩系數(shù)計(jì)算公式： 式中 截面抵抗矩系數(shù)； 矩形應(yīng)力圖系數(shù)； 荷載在該截面產(chǎn)生的彎矩； 截面寬度； 截面的有效高度； 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。2、相對(duì)受壓區(qū)高度計(jì)算公式： 式中 相對(duì)受壓區(qū)高度； 截面抵抗矩系數(shù)。3、受拉區(qū)縱向受力鋼筋的截面面積計(jì)算公式： 式中 受拉區(qū)縱向受力鋼筋的截面面積；

20、截面寬度； 相對(duì)受壓區(qū)高度； 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 截面的有效高度； 鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。4、用架力筋抵抗支座處的正彎矩和跨中的負(fù)彎矩箍筋計(jì)算：鋼筋選用HPB235：復(fù)核截面尺寸： 屬一般梁 故截面尺寸滿足要求。按計(jì)算配箍，結(jié)果見表2.17表 縱向梁箍筋計(jì)算截面ABC193.79295.31266.81170.7170.7170.7可否按構(gòu)造配箍否否否所選箍筋雙肢箍雙肢箍雙肢箍 734.8136176實(shí)配箍筋是否滿足最小配箍率滿足滿足滿足注：1、混凝土和箍筋共同承擔(dān)的剪力計(jì)算公式： 式中 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 梁的截面寬度； 梁的有效高度； 箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 混凝土和箍筋共同承

21、擔(dān)的剪力； 配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積；沿構(gòu)件長度方向箍筋的間距。2、受彎構(gòu)件的最小尺寸應(yīng)滿足： 式中 構(gòu)件斜截面上的最大剪力； 混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過C50時(shí)，取；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，?。黄溟g按線性內(nèi)插法取用； 矩形截面的寬度，T形截面或工字形截面的腹板寬度； 截面的有效高度?；炷脸袚?dān)的剪力計(jì)算公式： 式中 混凝土承擔(dān)的剪力； 截面高度影響系數(shù)，當(dāng)小于時(shí)，取等于求得；當(dāng) 大于時(shí)，取等于求得； 截面寬度； 截面的有效高度； 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。第三章 現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式樓梯設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)資料已知某多層工業(yè)建筑現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為，踏步面層為厚水磨石，底面為厚混合砂漿，混凝土為C25，梁中受力鋼筋為HRB335級(jí)，其余鋼筋采用HPB235級(jí)，結(jié)構(gòu)布置如圖3.1所示：圖3.13.2.1荷載計(jì)算取長梯段板為計(jì)算單元，如圖2.1。踏步尺寸，。圖2.1 計(jì)算單元恒荷載設(shè)計(jì)值：斜板自重： 1.2×0.14×25×1×（1/0.881）=4.77