土木工程畢業(yè)設計(一榀框架計算書范例

1、1.1 工程概況*1.2 設計主要依據和資料設計依據a) 國家及浙江省現行的有關結構設計規(guī)范、規(guī)程及規(guī)定。b) 本工程各項批文及甲方單位要求。c) 本工程的活載取值嚴格按建筑結構荷載規(guī)范（GB50009-2001）執(zhí)行。 設計資料 1 房屋建筑學 武漢工業(yè)大學出版社2 混凝土結構（上、下） 武漢理工大學出版社3 基礎工程 同濟大學出版社4 建筑結構設計 東南大學出版社5 結構力學 人民教育出版社6 地基與基礎 武漢工業(yè)大學出版社7 工程結構抗震 中國建筑工業(yè)出版社8 簡明建筑結構設計手冊 中國建筑工業(yè)出版社9 土木工程專業(yè)畢業(yè)設計指導 科學出版社10 實用鋼筋混凝土構造手冊 中國建筑工業(yè)出版社

2、11 房屋建筑制圖統(tǒng)一標準（BG50001-2001） 中國建筑工業(yè)出版社12 建筑結構制圖標準（BG50105-2001） 中國建筑工業(yè)出版社13 建筑設計防火規(guī)范（GBJ1687） 中國建筑工業(yè)出版社14 民用建筑設計規(guī)范（GBJI0I8-7） 中國建筑工業(yè)出版社15 綜合醫(yī)院建筑設計規(guī)范（JGJ49-88） 中國建筑工業(yè)出版社16 建筑樓梯模數協(xié)調標準（GBJI0I-87） 中國建筑工業(yè)出版社17 建筑結構荷載規(guī)范（GB5009-2001） 中國建筑工業(yè)出版社18 建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準（GB50068-2001） 中國建筑工業(yè)出版社19 混凝土結構設計規(guī)范（GB500102002）

3、 中國建筑工業(yè)出版社20 地基與基礎設計規(guī)范（GB5007-2002） 中國建筑工業(yè)出版社21 建筑抗震設計規(guī)范（GB500112001） 中國建筑工業(yè)出版社22 砌體結構 中國建筑工業(yè)出版社23 簡明砌體結構設計施工資料集成 中國電力出版社24 土木工程專業(yè)畢業(yè)設計指南 中國水利水電出版社25 土建工程圖與AutoCAD 科學出版社26 簡明砌體結構設計手冊 機械工業(yè)出版社27 砌體結構設計手冊 中國建筑工業(yè)出版社28 砌體結構設計規(guī)范（GB500102002） 中國建筑工業(yè)出版社本工程采用框架結構體系，抗震等級為四級。本工程耐火等級為二級，其建筑構件的耐火極限及燃燒性能均按民用建筑設計規(guī)范

4、（GBJI0I8-7）執(zhí)行.全部圖紙尺寸除標高以米為單位外均以毫米為單位。本工程結構圖中所注標高均為結構標高。1.3 結構設計方案及布置鋼筋混凝土框架結構是由梁，柱通過節(jié)點連接組成的承受豎向荷載和水平荷載的結構體系。墻體只給圍護和隔斷作用?？蚣芙Y構具有建筑平面布置靈活，室內空間大等優(yōu)點，廣泛應用于電子、輕工、食品、化工等多層廠房和住宅、辦公、商業(yè)、旅館等民用建筑。因此這次設計的成集中學教學樓采用鋼筋混凝土框架結構。按結構布置不同，框架結構可以分為橫向承重，縱向承重和縱橫向承重三種布置方案。本次設計的教學樓采用橫向承重方案，豎向荷載主要由橫向框架承擔，樓板為預制板時應沿橫向布置，樓板為現澆板時，

5、一般需設置次梁將荷載傳至橫向框架。橫向框架還要承受橫向的水平風載和地震荷載。在房屋的縱向則設置連系梁與橫向框架連接，這些聯(lián)系梁與柱實際上形成了縱向框架，承受平行于房屋縱向的水平風荷載和地震荷載。變形縫的設置在結構總體布置中，為了降低地基沉降、溫度變化和體型復雜對結構的不利影響，可以設置沉降縫、伸縮縫和防震縫將結構分成若干獨立的單元。當房屋既需要設沉降縫，又需要設伸縮縫，沉降縫可以兼做伸縮縫，兩縫合并設置。對有抗震設防要求的的房屋，其沉降縫和伸縮縫均應該符合防震縫的要求，并進可能做到三縫合一。1.5 構件初估 柱截面尺寸的確定柱截面高度可以取，H為層高；柱截面寬度可以取為。選定柱截面尺寸為500

6、 mm×500mm 梁尺寸確定 框架梁截面高度取梁跨度的l/8l/12。該工程框架為縱橫向承重，根據梁跨度可初步確定框架梁300mm×600mm、250mm×500mm 樓板厚度 樓板為現澆雙向板，根據經驗板厚取130mm。1.6 基本假定與計算簡圖 基本假定第一：平面結構假定：該工程平面為正交布置，可認為每一方向的水平力只由該方向的抗側力結構承擔，垂直于該方向的抗側力結構不受力。第二：由于結構體型規(guī)整，結構在水平荷載作用下不計扭轉影響。計算簡圖在橫向水平力作用下，連梁梁對墻產生約束彎矩，因此將結構簡化為剛結計算體系，計算簡圖如后面所述。荷載計算作用在框架結構上的

7、荷載通常為恒載和活載。恒載包括結構自重、結構表面的粉灰重、土壓力、預加應力等。活荷載包括樓面和屋面活荷載、風荷載、雪荷載、安裝荷載等。高層建筑水平力是起控制作用的荷載，包括地震作用和風力。地震作用計算方法按建筑結構抗震設計規(guī)范進行，對高度不超過40m以剪切為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，可采用底部剪力法。豎向荷載主要是結構自重（恒載）和使用荷載（活載）。結構自重可由構件截面尺寸直接計算，建筑材料單位體積重量按荷載規(guī)范取值。使用荷載（活荷載）按荷載規(guī)范取值，樓面活荷載折減系數按荷載規(guī)范取用。1.8 側移計算及控制框架結構的側移由梁柱桿件彎曲變形和柱的軸向變形產生的。在層數不多的框架中，

8、柱軸向變形引起的側移很小，可以忽略不計。在近似計算中，一般只需計算由桿件彎曲引起的變形。 當一般裝修標準時，框架結構在地震作用下層間位移和層高之比、頂點位移與總高之比分別為1：650，1：700。 框架結構在正常使用條件下的變形驗算要求各層的層間側移值與該層的層高之比不宜超過1/550的限值。1.9 內力計算及組合 豎向荷載下的內力計算豎向荷載下內力計算首先根據樓蓋的結構平面布置，將豎向荷載傳遞給每榀框架?？蚣芙Y構在豎向荷載下的內力計算采用分層法計算各敞口單元的內力，然后在將各敞口單元的內力進行疊加；連梁考慮塑性內力重分布而進行調幅，按兩端固定進行計算。 水平荷載下的計算 利用D值法計算出框架

9、在水平荷載作用下的層間水平力，然后將作用在每一層上的水平力按照該榀框架各柱的剛度比進行分配，算出各柱的剪力，再求出柱端的彎矩，利用節(jié)點平衡求出梁端彎矩。 內力組合第一：荷載組合。荷載組合簡化如下：（1）恒荷載+活荷載、（2）恒荷載+風荷載、（3）恒荷載+活荷載+風荷載第二：控制截面及不利內力?？蚣芰褐鶓M行組合的層一般為頂上二層，底層，混凝土強度、截面尺寸有改變層及體系反彎點所在層?？蚣芰嚎刂平孛婕安焕麅攘椋褐ё孛?，Mmax，Vmax，跨中截面，Mmax?？蚣苤刂平孛鏋槊繉由稀⑾陆孛?，每截面組合：Mmax及相應的N、V，Nmax及相應M、V，Nmin及相應M、V。1.10 基礎設計在荷載

10、作用下，建筑物的地基、基礎和上部結構3部分彼此聯(lián)系、相互制約。設計時應根據地質資料，綜合考慮地基基礎上部結構的相互作用與施工條件，通過經濟條件比較，選取安全可靠、經濟合理、技術先進和施工簡便的地基基礎方案。根據上部結構、工程地質、施工等因素，優(yōu)先選用受力情況較好的樁基礎。1.11 施工材料第一：本工程中所采用的鋼筋箍筋為級鋼，fy=210N/m,主筋為級鋼，fy=300N/m。第二：柱梁鋼筋混凝土保護層為35mm,板為15mm。第三：鋼筋的錨固和搭接按國家現行規(guī)范執(zhí)行。第四：本工程所有混凝土強度等級均為C30。第五：墻體外墻及疏散樓梯間采用240厚蒸壓灰砂磚。第六：當門窗洞寬1000mm時,應

11、采用鋼筋磚過梁,兩端伸入支座370并彎直鉤;門窗洞寬1000mm時,設置鋼筋混凝土過梁。1.12 施工要求及其他設計說明第一：本工程上部樓板設計時未考慮較大施工堆載（均布），當外荷載達到時，應采取可靠措施予以保護。第二：本工程女兒墻壓頂圈梁為240mm×120mm，內配48，F6250，構造柱為240mm×240mm，內配410，6250，間隔不大于2000mm第三；施工縫接縫應認真處理，在混凝土澆筑前必須清除雜物，洗凈濕潤，在刷2度純水泥漿后，用高一級的水泥沙漿接頭，再澆筑混凝土。第四：未詳盡說明處，按相關規(guī)范執(zhí)行。2 設計計算書2.1 設計原始資料 (1).常年地下水位

12、低于-m，水質對混凝土沒有侵蝕作用。(2).最大積雪厚度0.32m，基本雪壓SO2,基本風壓WO=0.45 KN/M2, (3).抗震設防烈度6度，設計地震分組第三組.2.2 結構布置及計算簡圖根據該房屋的使用功能及建筑設計的需求，進行了建筑平面、立面、及剖面設計其各層建筑平面剖面示意圖如建筑設計圖，主體結構4層，標準層層高為3.6m。填充墻面采用240 mm厚的灰砂磚砌筑，門為木門，窗為鋁合金窗，門窗洞口尺寸見門窗表。樓蓋及屋蓋均采用現澆鋼筋混凝土結構，樓板厚度取130mm，梁載面高度按梁跨度的1/121/8估算，由此估算的梁載面尺寸見表1，表中還給出柱板的砱強度等級。C30（fc2，ft2

13、）表1 梁截面尺寸層次砼強度橫梁（bh）縱梁(bh)AD跨DE跨EF跨1-4C30300600250500250500250500柱載面尺寸可根據式N=FgEn AcN/UNfc估算表2查得該框架結構在30m以下，撫震得級為三級，其軸壓比值UN表2 抗震等級分類結構類型烈 度6789框架結構高度/m30303030303025框架四三三二二一一劇場、體育等三二一一表3 軸壓比限值結構類型 抗 震 等 級一二三框架結構柱截面尺寸：柱截面高度可取h=（1/15-1/20）H，H為層高；柱截面高度可取b=（1-2/3）h，并按下述方法進行初步估算。a） 框架柱承受豎向荷載為主時，可先按負荷面積估算出

14、柱軸力，再按軸心受壓柱驗算?？紤]到彎矩影響，適當將柱軸力乘以1.2-1.4的放大系數。b） 對于有抗震設防要求的框架結構,為保證柱有足夠的延性,需要限制柱的軸壓比,柱截面面積應滿足下列要求。c) 框架柱截面高度不宜小于400mm,寬度不宜小于350mm。為避免發(fā)生剪切破壞，柱凈高與截面長邊之比不宜大于4。根據上述規(guī)定并綜合考慮其他因素，設計柱截面尺寸取值500500mm。基礎采用樁基礎，基礎+距離室外地平0.5，室內外高差為0.6,框架結構計算簡圖如圖所示，取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板底，2-4層柱高度即為層高3.6m，底層柱高度從基礎頂面取至一層板底，即h1=3.9+0.4

15、5+0.6=5.0m?？蚣苡嬎愫唸D見圖1。圖1 框架計算簡圖2.3 荷載計算 恒載標準值計算屋面：剛性防水屋面(有保溫層) ： 40厚C20細石砼內配直徑4間距150雙向鋼筋 0.8 kN/m22 70厚水泥防水珍珠巖塊或瀝青珍珠巖保溫層 0.07x10=0.7 kN/m2 20厚1:3水泥砂漿找平層 0.02x20=0.4 kN/m2130 厚結構層 0.13x25=3.25 kN/m212厚板底抹灰 0.012x20=0.24 kN/m2合 計2樓面：水磨石地面(10mm面層,20mm水泥砂漿打底，素水泥打底)2130厚鋼筋砼板 25×0.13=3.25 kN/m212厚水泥沙漿

16、0.012×20=0.25 kN/m2 合 計 4.14 kN/m2梁自重：邊跨梁 bXh=300×600mm抹灰層：12厚水泥砂漿2中間跨梁 bXh=250×500mm抹灰層：12厚水泥砂漿2柱自重：bXh=500×500mm外縱墻自重：標準層：縱墻（240灰砂磚）2底層：縱墻（240灰砂磚）內縱墻自重：標準層：縱墻（240灰砂磚）底層：縱墻（240灰砂磚） 活荷載標準值計算第一：面和樓屋面活荷載標準值根據荷載規(guī)范查得：上人屋面 2.0樓面：教室 2.0走道 2.5第二：雪荷載 0.45屋面活荷載與雪荷載不同時考慮，兩者中取大值。 豎向荷載下框架受荷總

17、圖本次設計的教學樓縱向柱距為4.50m,橫梁跨度為8.40m，單區(qū)格板為4.50m×8.40m。L1/L2=1.86<2所以按雙向板傳遞荷載，板上荷載分配如圖所示。圖2 板面荷載分配圖圖3 計算單元的選取第一：A-D軸間框架屋面板荷載：板傳至梁上的三角形和梯形荷載等效為均布荷載 恒載 活載 樓面板荷載：恒載 活載 梁自重 A-D軸間框架梁均布荷載： 屋面梁 恒載=梁自重+板傳荷載 活載=板傳荷載樓面梁 恒載=梁自重+板傳荷載+墻自重 活載=板傳荷載第二：D-E軸間框架梁均布荷載：屋面板傳荷載：恒載 活載 樓面板荷載：恒載 活載 梁自重 D-E軸間框架梁均布荷載： 屋面梁 恒載=

18、梁自重+板傳荷載 活載=板傳荷載樓面梁 恒載=梁自重+板傳荷載+墻自重 活載=板傳荷載第三：E-F軸間框架梁均布板荷載計算方法同A-D軸第四：A柱縱向集中荷載計算頂層柱： 女兒墻自重(做法:墻高 900mm,100mm砼壓頂)頂層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載標準層柱：標準層柱恒載=墻自重 +梁自重+板傳荷載第五：D柱縱向集中荷載計算頂層柱：頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載標準層柱：標準層柱恒載=內縱墻自重+梁自重+板傳荷載基礎頂面恒載=底層內總墻+基礎梁自重 結構在進行梁柱的布置時柱軸線與梁的軸線不重合，因此柱的豎向荷載對柱存在偏心?？蚣艿呢Q向荷載及偏心距如圖4所示。圖4 框架豎向荷載圖橫向框

19、架側移剛度計算橫梁線剛度ib計算過程見下表4，柱線剛度ic計算見表5。表4 橫梁線剛度ib計算表層次類 別Ec/(N/mm2)b×h/mm2Io/mm4L/mmEcIo/L(N.mm)2EcIo/L1-4AD跨3.0×104300×6005.4×10984001.93×1010 2.90×10103.86×1010DE跨3.0×104250×50026×10927002.89×10104.34×10105.78×1010EF跨3.0×104250×

20、;50026×10948001.63×10102.45×10103.26×1010表5 柱線剛度ic計算表層次hc/mmEc/(N/mm2)b×h/mm2Ic/mm4EcIc/hc/(N.mm)150003.0×104500×500313×10102-436003.0×104500×500434×1010取BC跨梁的相對線剛度為1.0，則其他為：AD 跨 DE跨 EF跨 1層柱 2-4層柱相對剛度I框架梁柱的相對線剛度如圖4，作為計算各節(jié)點桿端彎矩分配系數的依據。圖5 計算簡圖2.4

21、豎向荷載作用框架內力計算豎向荷載作用下的內力一般可采用近似法，有分層法，彎矩二次分配法和迭代法。當框架為少層少跨時，采用彎矩二次分配法較為理想。這里豎向荷載作用下的內力計算采用分層法。豎向荷載作用下,框架的內力分析除活荷載較大的工業(yè)與民用建筑.可以不考慮活荷載的不利布置,這樣求得的框架內力,梁跨中彎距較考慮活載不利布置法求得的彎局偏低,但當活載占總荷載的比例較小時,其影響很小.若活荷載占總荷載的比例較大時,可在截面配筋時,將跨中彎距乘以的較大系數。框架橫梁均布恒荷載、活荷載可從前面荷載計算中查得。具體數值見圖10。其中框架柱的相對線剛度除底層柱之外其于各層乘以0.9。圖11 橫向框架荷載作用圖

22、由于柱縱向集中荷載的作用，對柱產生偏心。在恒荷載和活荷載的作用下的偏心矩如圖12，13所示。圖12 豎向恒載引起的偏心彎矩圖13 豎向活載引起的偏心彎矩 梁柱端的彎矩計算 梁端柱端彎矩采用彎矩分配法計算。計算步驟為：（1） 將原框架分為5個敞口單元，除底層柱外的其于各層柱的相對線剛度乘以0.9。（2） 用彎矩分配法計算每一個敞口單元的桿端彎矩，底層柱的傳遞系數為0.5，其余各層柱的傳遞系數為1/3。將分層法所得到的彎矩圖疊加，并將節(jié)點不平衡彎矩進行再分配。 梁端固定彎矩計算：恒載：屋面： 樓面：活載：屋面： 樓面： 分層法計算見圖14、15、16。圖14 頂層彎矩分配及彎矩圖圖15 三-二層彎

23、矩分配及彎矩圖圖16 底層彎矩分配及彎矩圖豎向均布恒載作用下的框架彎矩圖如圖17。圖17 豎向均布恒載作用下的框架彎矩圖豎向均布活荷載作用下的框架內力計算方法同上，結果見圖18、19、20、21。圖18頂層彎矩分配及彎矩圖圖19三-二層彎矩分配及彎矩圖圖20底層彎矩分配及彎矩圖圖21活荷載作用下的彎矩圖對節(jié)點不平衡彎矩進行再次分配，以恒荷載作用下五層左上節(jié)點為例：圖22 彎矩二次分配圖其余各節(jié)點彎矩分配見圖中數據?；詈奢d作用下中間節(jié)點彎矩相差不大，不在分配。 本設計中梁端彎矩的調幅系數取0.8。調幅結果表14。表14 梁端彎矩的調幅 AD跨DE跨EF跨調幅前調幅后調幅前調幅后恒載梁左梁右梁左梁

24、右梁左梁右梁左梁右四層略三層二層一層活載四層三層二層一層 梁端剪力和軸力計算 梁端剪力 柱軸力 具體計算結果見表15,16,17,18,19,20。表15 恒載作用下AD梁端剪力計算 層號4321表16 恒載作用下DE梁端剪力計算層號427 0327022701270表17 活載作用下AD梁端剪力計算層號4321表18 活載作用下DE梁端剪力計算層號4270327022701270表19 恒載作用下的剪力和軸力層次總剪力柱軸力AD跨DE跨A柱D柱4321表20 活載作用下的剪力和軸力層次總剪力柱軸力AD跨DE跨A柱D柱43212.5 風荷載計算 本設計地區(qū)基本風壓為，所設計的建筑地處農村，風壓

25、高度變化系數按B類地區(qū)考慮風壓體型系數迎風面為0.8，背風面為0.5。由于房屋的高度不大，風振系數都取為1.0。B為4.2m。風荷載作用下各層的風荷載標準值及柱剪力如圖23所示圖23風荷載作用位置各層作用風荷載值安下式計算：計算結果見表21。表21 各層的風荷載標準值離地高度（m）181220續(xù)表21離地高度860內力組合荷載組合時考慮三種荷載組合形式：（1）恒荷載+活荷載、（2）恒荷載+活荷載、（3）。具體組合見表：表22 橫梁內力組合表層次位置內力荷載類型內力組合恒活風)4AM-4VMVM-18V跨中003AMVM-43VM續(xù)表22層次位置內力荷載類型內力組合恒活風)V跨中002AMVM-

26、43V11MV-11跨中001AMVMVMV跨中00表23 框架柱內力組合表層次位置內力荷載類型內力組合恒活風1.2+1.41.35+1.0)4A柱上M4N0A柱下M-N0D柱上MN0D柱下MN03A柱上MN2A柱下M-N2D柱上MN4D柱下MN42A柱上MN5A柱下MN5D柱上MN121507D柱下M16N12 續(xù)表23層次位置內力荷載類型內力組合恒活風1.2+1.41.35+1.01.2（+0.5）±1.31A柱上M15N10A柱下MN10D柱上MN23D柱下MN23注：表中M以左側受拉為正，單位為kN.m，N以受壓為正，單位為kN。27截面設計根據橫粱控制截面內力設計值，利用受

27、彎構件正截面承載力和斜截面承載力計算公式，算出所需縱筋及箍筋并進行配筋?；緮祿夯炷罜30 fc=1N/mm2鋼筋HPB235 fy=210N/mm2； HRB335 fy=300N/mm2考慮抗振要求內力乘以承載力抗振調整系數，系數引用見表24。表24 承載力抗震調整系數材料結構構件受力狀態(tài)鋼筋混凝土梁受彎偏壓偏壓抗震墻偏壓各類構件受剪，偏拉 框架梁的配筋計算（僅以一層梁為例說明計算過程）（1） 正截面受彎承載力計算粱AD（）一層：跨中截面，下部實配425()，上部按構造要求配筋。梁AB和梁BC各截面受彎承載力配筋計算見表25.表25 框架梁正截面強度計算截面AAB跨B左B右BC跨0.1

28、3400.17620.15290.09140.0249108214241235738201468378468325263配筋425425422318318實配面積196319621521763763%1.15%1.15%0.89%0.45%0.45%注:（2） 斜截面受彎承載力計算以支座A(一層)為例, ,跨高比:滿足要求梁端箍筋加密區(qū)取雙肢箍,取min,S=100mm,加密區(qū)的長度 max(1.5h,500mm),取900mm 非加密區(qū)箍筋配置100驗算可否按構造要求配箍框架梁斜截面受剪承載力配筋計算見 表26表26 框架梁斜截面強度計算截面支座A支座B左支座B右<0<0加密區(qū)實

29、配箍筋281002810028100加密區(qū)長度900900900截面支座A支座B左支座B右實配非加密區(qū)實配箍筋281002810028150框架柱配筋計算（1） 軸壓比驗算(D軸柱) 底層柱: 軸壓比: 則B軸柱滿足要求。（2） 正截面受彎承載力計算 柱的同一截面分別承受正反彎矩,故采用對稱配筋 B軸柱: 一層:從柱的內力組合表可見,為小偏心;選用N大M小的組合,最不利組合為 查表得,則柱計算長度 所以 因為 , 所以按照構造配筋,最小總配筋率，則每側實配214,216，另兩側配214,216。（3） 垂直于彎矩作用平面的受壓載力按軸心受壓計算。一層：（4） 斜截面受剪承載力計算 B軸柱: 一

30、層:最不利內力組合:因為剪跨比因為,所以柱箍筋加密區(qū)的體積配筋率為:取復式箍48加密區(qū)箍筋最大間距,箍筋最小直徑為6mm,所以加密區(qū)取復式箍48100。柱上端加密區(qū)的長度取，取700mm，柱根取1400mm。非加密區(qū)取482002.8 樓板設計在肋形樓蓋中,四邊支承板的長邊與短邊之比時可按雙向板設計。所以,B D區(qū)格板按雙向板計算，A，C區(qū)格板按單向板計算。 B，D區(qū)格板的計算第一,設計荷載恒載：活載：教室 走道 第二, 計算跨度的求解內跨的計算跨度取凈跨，邊跨的計算跨度為凈跨加上板厚的一半，邊跨 內跨 第三,彎矩的求解跨中最大彎矩發(fā)生在活載為棋盤式布置時，它可以簡化當內支座為固定的作用下的跨

31、中彎矩值與當內支座鉸支時作用下的跨中彎矩值之和。支座最大負彎矩可近似按活載滿布求得，即內支座固定時，作用支座彎矩，所有區(qū)格板可分為A、B類，計算彎矩時考慮泊松比影響，取。板的區(qū)格劃分見圖24。圖24 板的區(qū)格劃分一、構件編號: D二、示意圖三、依據規(guī)范 建筑結構荷載規(guī)范 GB50009-2001 混凝土結構設計規(guī)范 GB50010-2002四、計算信息 計算跨度: Lx = 3900 mm; Ly = 8400 mm 板厚: h = 130 mm 混凝土等級: C20 fc=9.6N/mm2 ft=1.10N/mm2 ftk=1.54N/mm2 Ec=2.55×104N/mm2 鋼筋

32、種類: HRB335 fy = 300 N/mm2 Es = 2.0×105 N/mm2 最小配筋率: = 0.200% 縱向受拉鋼筋合力點至近邊距離: as = 20mm 保護層厚度: c = 10mm 3.荷載信息(均布荷載) 4.計算方法:彈性板 5.邊界條件(上端/下端/左端/右端):固定/固定/固定/固定五、計算參數: 1.計算板的跨度: Lo = 3900 mm 2.計算板的有效高度: ho = h-as=130-20=110 mm六、配筋計算(ly/lx=8400/3900=2.154>2.000,所以選擇多邊支撐單向板計算): 1) 確定X向底板彎距 Mx =

33、(G*gk+Q*qk)*Lo2/24 = 4.353 kN*m 2) 確定計算系數 s = o*Mx/(1*fc*b*ho*ho) = 1.00*4.353×106/(1.00*9.6*1000*110*110) 3) 計算相對受壓區(qū)高度 4) 計算受拉鋼筋面積 = 134mm2 5) 驗算最小配筋率 = As/(b*h) = 134/(1000*130) = 0.103% <min = 0.200% 不滿足最小配筋要求 所以取面積為As = min*b*h = 0.200%*1000*130 = 260 mm2 6) 計算縱跨分布鋼筋面積 不宜小于橫跨板底鋼筋面積的15%,所

34、以面積為: 不宜小于該方向截面面積的0.15%,所以面積為: 取二者中較大值，所以分布鋼筋面積As = 195 采取方案d8100, 實配面積503 mm2 Mx = (G*gk+Q*qk)*Lo2/24 = 4.353 kN*m 1) 確定左端支座彎距 Mox = (G*gk+Q*qk)*Lo2/12 = 8.705 kN*m 2) 確定計算系數 s = o*Mx/(1*fc*b*ho*ho) = 1.00*8.705×106/(1.00*9.6*1000*110*110) 3) 計算相對受壓區(qū)高度 4) 計算受拉鋼筋面積 = 274mm2 5) 驗算最小配筋率 = As/(b*h

35、) = 274/(1000*130) = 0.211% min = 0.200% 滿足最小配筋要求 采取方案d8100, 實配面積503 mm2 1) 確定右端支座彎距 Mox = (G*gk+Q*qk)*Lo2/12 = 8.705 kN*m 2) 確定計算系數 s = o*Mx/(1*fc*b*ho*ho) = 1.00*8.705×106/(1.00*9.6*1000*110*110) 3) 計算相對受壓區(qū)高度 4) 計算受拉鋼筋面積 = 274mm2 5) 驗算最小配筋率 = As/(b*h) = 274/(1000*130) = 0.211% min = 0.200% 滿足

36、最小配筋要求 采取方案d8100, 實配面積503 mm2 1) 構造上邊鋼筋面積 構造鋼筋面積As = min*b*h = 0.200%*1000*130 = 260 mm2 采取方案d8100, 實配面積503 mm2 1) 構造下邊鋼筋面積 鋼筋面積As = min*b*h = 0.200%*1000*130 = 260 采取方案d8100, 實配面積503 mm2七、跨中撓度計算： Mk - 按荷載效應的標準組合計算的彎矩值 Mq - 按荷載效應的準永久組合計算的彎矩值 1.計算標準組合彎距值Mk: Mk = Mgk+Mqk = (gk+qk)*Lo2/24 = 3.416 kN*m

37、2.計算永久組合彎距值Mq: Mk = Mgk+Mqk = (gk+q*qk)*Lo2/24 = 3.416 kN*m 3.計算受彎構件的短期剛度 Bs 1) 計算按荷載荷載效應的標準組合作用下，構件縱向受拉鋼筋應力 sk = Mk/(0.87*ho*As) (混凝土規(guī)范式 3) = 3.416×106/(0.87*110*503) = 70.962 N/mm 2) 計算按有效受拉混凝土截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率 矩形截面積: Ate = 0.5*b*h = 0.5*1000*130= 65000mm2 te = As/Ate (混凝土規(guī)范式 4) = 503/65000 =

38、0.774% 3) 計算裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻系數 = 1.1-0.65*ftk/(te*sk) (混凝土規(guī)范式 2) 4) 計算鋼筋彈性模量與混凝土模量的比值 E 5) 計算受壓翼緣面積與腹板有效面積的比值 f 矩形截面，f=0 6) 計算縱向受拉鋼筋配筋率 = As/(b*ho)= 503/(1000*110) = 0.457% 7) 計算受彎構件的短期剛度 Bs Bs = Es*As*ho2/1.15+0.2+6*E*/(1+ 3.5f')(混凝土規(guī)范式-1) = 2.0×105*503*1102/1.15*0.200+0.2+6*7.843*0.457%/(1+

39、3.5*0.0) = 1.887×103 kN*m2 1) 確定考慮荷載長期效應組合對撓度影響增大影響系數 當'=0時，=2.0 (混凝土規(guī)范第 條) 2) 計算受彎構件的長期剛度 B B = Mk/(Mq*(-1)+Mk)*Bs (混凝土規(guī)范式 ) = 3.416/(3.416*(2.0-1)+3.416)*1.887×103 = 9.433×102 kN*m2 fmax = (qgk+qqk)*Lo4/(384*B) = (3.390+2.000)*3.94/(384*9.433×102) = (3.390+2.000)*3.94/(384*9.433×102) fmax=3.442mmfo=19.500mm，滿足規(guī)范要求!八、裂縫寬度驗算: 1) 計算荷載效應 Mx = (gk+qk)*Lo2/24 = (3.390+2.000)*3900*3900/24 = 3.416 kN*m 3) 計算按荷載荷載效應的標準組合作用下，構件縱向受拉鋼筋應力 sk=Mk/(0.87*ho*As) (混凝土規(guī)范式 3) =3.416×106/(0.87*110*503) 4) 計算按有效受拉混凝土截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率 矩形截面積，Ate=0.5*b*h=0.5*1000*