《钢筋混凝土课程设计计算书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢筋混凝土课程设计计算书.doc（16页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、 钢筋混凝土课程设计计算书以4轴线框架计算一、框架计算简图及柱、梁、板尺寸估算1、计算简图中杆件以计算轴线表示，柱取截面形心线，梁也取截面形心线；框架层高，除底层外的其它各层，都取建筑层高即4.2m，底层计算高度h=0.50+1.0+4.50= 6.0m ,梁板混凝土取C30，fc=15N/mm2框架横梁截面：梁高h=(1/81/12)L=900600mm (L=7200mm), 取h=700mm；b=(1/21/3)h=350200mm ,取b=250mm 截面为矩形。次梁高h=(1/121/20)L=330180mm (L=3900mm)，取h=300 mm；b=200mm 在L=7200
2、布置两条次梁。楼板厚取100mm ，(屋面板厚取120mm)。2、验算柱截面尺寸b*h=400*500荷载估算：荷载标准值按1013KN/m2估算，取13.0KN/m2计。中柱负荷面积为：（7.20+7.20）/2.0*3.9028.08m2。则中柱柱底承受荷载标准值为：28.08*13.0*5=1825.2KN。 中柱按轴心受压进行验算，此时可假定，受压纵筋总的配筋率批p=1 纵向受压系数=1（混凝土取C30）于是有：N=1.20*1825.2=2190.24KN。 轴压比取0.90Ac= N /0.90fc=162240mm2取Ac=b*h=400*500=200000mm2 162240
3、mm2符合要求。二、荷载计算 柱距S=3.90m ，跨度 L=7.20m ，屋面活荷载标准值：0.5KN/m2 ；楼面活荷载标准值4.0KN/m2。（一）、屋面荷载:1、10mm厚混凝土盖板架空层 0.40KN/m22、二毡三油沥青防水层 0.35KN/m23、20mm厚水泥砂浆找平层 0.40KN/m24、120mm厚钢筋混凝土屋面板 0.12*25=3.0KN/m25、顶棚20mm厚混合砂浆抹灰及刷白 0.34KN/m2 合计 ：4.49KN/m2活荷载：不上人屋面 0.5KN/m2屋面梁自重：0.25*0.58*25+0.015*2*0.58*17=3.92KN/m。屋面梁的线荷载荷载类
4、别线荷载标准值（KN/m）荷载分项系数设计线荷载（KN/m）恒 载4.49*3.90+3.92=21.431.225.72活 载0.5*3.90=1.951.42.54Q=g+q=25.72+2.54=28.26kN/m（二）、标准层楼面荷载楼面恒载:1、30mm厚水磨石面层 0.65KN/m22、100mm厚钢筋混凝土屋面板 0.10*25=2.50KN/m23、底版抹灰及刷白20mm厚 0.34KN/m2 合计 :3.49KN/m2楼面活载取值: 4.0 KN/m2框架梁自重：0.25*0.60*25+0.015*2*0.60*17=4.06KN/m。楼面梁的线荷载:荷载类别线荷载标准值（
5、KN/m）荷载分项系数设计线荷载（KN/m）恒 载3.49*3.90+4.06=17.671.221.20活 载4.0*3.9=15.601.420.28（三）、风荷载：（基本风压-0.45KN/m2）因屋面活荷载较小，故不考虑活载的最不利位置，按满载计算，则框架的线荷载为Q=g+q=25.72+2.54=28.26 kN/m。而标准层和底层，因活载较大，故需按恒载和活载最不利布置情况分别计算。三 、计算简图：在垂直荷载作用时，用分层法计算；在水平荷载作用时，用反弯点法计算。 恒载作用下的计算简图为了减少误差，在用力矩分配法计算时，上层柱和中间柱的线刚度取0.9，顶层和中间层向柱端的传递系数取
6、1/3；底层柱线刚度仍取1.0，向柱底的传递系数仍取0.5。K=EI/HI=bh/12三、刚度常数刚架结点杆件刚度系数K或KKU=K/KC顶层AAB1/12*25*703*1/7.2=99218840.5270.5AD1/12*40*503*1/4.2*0.9=8920.4730.333BBA1/12*25*703*1/7.2=99228760.3450.5BE1/12*40*503*1/4.2*0.9=8920.310.333BC1/12*25*703*1/7.2=9920.3450.5CCB1/12*25*703*1/7.2=99218840.5270.5CF1/12*40*503*1/4
7、.2*0.9=8920.4730.333中间层DDA1/12*40*503*1/4.2*0.9=89227760.3210.333DG1/12*40*503*1/4.2*0.9=8920.3210.333DE1/12*25*703*1/7.2=9920.3570.5EED1/12*25*703*1/7.2=99237680.2630.5EH1/12*40*503*1/4.2*0.9=8920.2370.333EF1/12*25*703*1/7.2=9920.2630.5EB1/12*40*503*1/4.2*0.9=8920.2370.333FFE1/12*25*703*1/7.2=99227
8、760.3570.5FC1/12*40*503*1/4.2*0.9=8920.3210.333FI1/12*40*503*1/4.2*0.9=8920.3210.333底层GGD1/12*40*503*1/4.2*0.9=89225780.3460.333GJ1/12*40*503*1/6.0=6940.2690.5GH1/12*25*703*1/7.2=9920.3850.5HHG1/12*25*703*1/7.2=99235700.2780.5HE1/12*40*503*1/4.2*0.9=8920.250.33HK1/12*40*503*1/6.0=6940.1940.5HI1/12*2
9、5*703*1/7.2=9920.2780.5IIH1/12*25*703*1/7.2=99225780.3850.5IF1/12*40*503*1/4.2*0.9=8920.3460.33IL1/12*40*503*1/6.0=6940.2690.5 对于屋面层：Q=g+q=28.26kN/m计算固端弯距：MAB=-MBA=-1/12*(g+q)*L2= -122.08 kNm。MBC=-MCB=-1/12*(g+q)*L2=-122.08 kNm。 对于标准层：梁的线荷载：g=21.20KN/m。MDE=-MED=-1/12*g*L2=-91.58 kNm。MEF=-MFE=-1/12*g
10、*L2=-91.58 kNm。 对于底层：梁的线荷载：g=21.20KN/m。MGH=-MHG=-1/12*g *L2=-91.58 kNm。MHI=-MIH=-1/12*g*L2=-91.58 kNm。 (三)、活载作用下框架梁的内力计算：、标准层：梁受线活载作用设计值：q=20.28kN/m2。当活载作用在左跨时：MDE=-MED=-1/12qL2=-87.61 kNm。 当活载作用在右跨时：MEF=-MFE=-1/12qL2=-87.61 kNm。 2、二层楼面：梁受线活载作用设计值：q=20.28kN/m。当活载作用在左跨时：MGH=-MHG=-1/12qL2=-87.61 kNm。
11、当活载作用在右跨时：MHI=-MIH=-1/12qL2=-87.61kNm。 (四)、按简支梁计算的跨中弯距和剪力顶层：M1=M2=1/8*（4.49*3.90+3.92）*1.2*7.22=166.67 kNmV1=V2=1/2*（4.49*3.90+3.92）*1.2*7.2=92.59 KN中间层：M1=M2=1/8*（3.49*3.90+4.06）*1.2*7.22=137.41 kNmV1=V2=1/2*（3.49*3.90+4.06）*1.2*7.2=76.36 KN二层：M1=M2=1/8*（3.49*3.90+4.06）*1.2*7.22=137.41 kNmV1=V2=1/2
12、*（3.49*3.90+4.06）*1.2*7.2=76.39 KN （四）、风载计算一般框架Kb/Kc3时，中间层反弯点可假定在柱中央，对底层则假定在离下柱上端0.4hj,对顶层其位置可假定在上柱下端0.4hu处。W3=SZWoA=(0.80+0.50)*1.0*0.45*3.9*4.2/2=4.97KN.W2=SZWoA=(0.80+0.50)*1.0*0.45*3.9*4.2=9.58KN.W1=SZWoA=(0.80+0.50)*1.0*0.45*3.9*(4.2/2+6.0/2)=11.64KN. 1、 每跟柱的受的剪力：Vj=(EiIi/h3j)/EI/h3*W=(Kjh2j/K/
13、h2)*W由于在本设计中各柱E值相同,各柱高度也相同所以:Vj=(Kj/K)*W 顶层: W=W3=4.79KN。VAD=892/（892+892+892）*4.79=1.60KN。VBE=VCF=VAD=1.60KN。五层：W=W3+W2=4.79+9.58=14.37KN。VD1=892/（892+892+892）*14.37=4.79KN。VE3=VF5=VD1=4.79KN。四层：W=W3+W2+W2=4.79+9.58+9.58=23.95KN。V12=892/（892+892+892）*23.95=7.98KN。V34=V56=V12=7.98KN。三层：W=W3+W2+W2+W2
14、=4.79+9.58+9.58+9.58=33.53KN。V2G=892/（892+892+892）*33.53=11.18KN。V4H=V6I=V2G=11.18KN。二层：W=W3+W2+W2+W2+W1=4.79+9.58+9.58+9.58+11.64=45.17KN。VGH=694/（694+694+694）*45.17=15.06KN。VHK=VIL=VGH=15.06KN。2、 柱端弯距,可直接计算得(略). 3、 梁端弯距顶层:MAB = MAD=VAD*2.52=1.60 *2.52=4.03KNm。MCB = MCF=VCF*2.52=1.60 *2.52=4.03KNm。
15、MBE=4.03KNm。MBA = MBC=992/(992+992)* MBE =0.5 *4.03=2.02KNm。五层:MDE = MFE= MDA + MD1 =1.60*1.68+4.79*2.10=12.75KNm。MED= MEF= 992/(992+992)*(MDA + MD1 )=1/2*(1.60*1.68+4.79*2.10)=6.37KNm。四层:M12 = M32= M1D + M14 =4.79*2.10+7.98*2.10=26.82KNm。M21= M23= 992/(992+992)*(MDA + MD1 )=1/2*(4.79*2.10+7.98*2.10
16、)=13.41KNm。三层:M45 = M65= M41 + M4G =7.98*2.10+11.18*2.10=40.23KNm。M54= M56= 992/(992+992)*(MDA + MD1 )=1/2*(7.98*2.10+11.18*2.10)=20.12KNm。二层:MGH = MIH= MG4 + MGJ =11.18*2.10+15.06*2.10=55.10KNm。MHG= MHJ= 992/(992+992)*(MDA + MD1 )=1/2*(11.18*2.10+15.06*2.10)=27.55KNm。选取梁GH，其内力组合即为活载布置在GH跨，风载作用时的内力组
17、合：MGH=-59.82-63.25-55.10=-178.17KNmMHG=+109.21+76.68+27.55=+213.44KNmM中=+66.52+64.92+13.78=+145.22KNm弯距调幅：考虑钢筋混凝土结构内力重分布，将竖向荷载作用下中间支座的梁端弯距乘以调整系数=0.75予以降低，并将所减少的弯距的平均值加到跨中正弯距上。调整后的弯距为：MGH= MGH=-178.17KNmMHG=MHG*0.75=+160.08KNmM中=M中+0.25（MGH+ MHG）/2=+108.80KNm支座按矩形截面计算，而跨中按T形截面计算，C30，fc=16.5N/mm2 ,fy=
18、310 N/mm2梁GH的G端MGH=-178.17KNmas=M/fc*b* h2o =178.17*106 /（16.5*250*6652 ）=0.098 rs=1+(1-2 as) 0.5 /2=0.948 AS=M/rs*fy*ho=178.17*106/( 0.948*310*665)=912mm2 选320；As=942 mm2梁GH的H 端：MHG=+160.08 KNmas=M/fc*b*h h2o =160.08 106 /（16.5*250*6652 ）=0.088 rs=1+(1-2 as) 0.5 /2=0.954 AS=M/rs*fy*ho=160.08*106/(
19、0.954*310*665) =814 mm2 选220+116；As=829mm2梁GH跨中弯距M中=+108.80 KNmbf=1/3Ln=1/3*7200=2400或b+Sn=250+3900=4150;选取bf=2400mm;as=M/fc*b*ho=108.80 106 /（16.5*2400*6652 ）=0.0062 rs=1+(1-2 as) 0.5 /2=0.997AS=M/rs*fy*ho=108.80*106/( 0.997*310*665) =529mm2 选218；As=508mm2 梁端剪力：恒载:VGH=+69.53 KNVHG=-83.25 KN活载:VGH=-
20、VHG=+11.48 KN叠加：VGH=+81.01 KNVHG=-71.77 KN验算截面限制条件：Hw/b=600/250=2.4V=81.01kN 满足要求0.07fcbho=0.07*16.5*250*665=192kNV=81.01kN按构造配箍：选8200 ,但梁端要加密按100加密。柱GH的配筋计算：已知M=+11.0+13.85+54.22=+79.07 KNm N=1425.559 KN(计算略)eo=M/N=79.07*103/1425.559=55.5mmea=0.12(0.3ho-eo)=0.12*(0.3*465-55.5)=10mm初始偏心距：ei =eo+ea=5
21、5.5+10=65.5mm8Lo/h=6000/500=1230 ,故应考虑偏心距增大系数=1+1/（1400+ei/ho）*(Lo/h)12=1.061=0.2+2.7ei/ho =0.58 因Lo/ho=6000/500=12 故2=1.0则有ei=1.06*65.5=69.4 mm 0.3h0 =139.5mm 故按小偏心受压破坏计算es=h/2+ei-as=500/2+69.4-35=284.4mm2、计算x按对称配筋计算： As=As=N-bfcmbh0/Ne s-0.45 fcmbh02/(0.8-b)(h0-as)+ fcmbh0+b =(1425559-0.544*400*46
22、5)/1425559*284.4-0.45*16.5*400*4652/(0.8-0.544)*(465-35)+ 16.5*400*465+0.544 =0.63计算： x=ho=0.63*465=294mm3、计算As=AsAs=As=(Nes-fcbx(ho-0.5x)/fy(ho-as) =1425559-16.5*400*294*(465-0.5*294)/310*(465-35) 0故按柱截面(偏心受压)最小配筋率进行配筋p min =0.7% As=p minbh=1400mm2 选616+214 As=1512 mm2 ；箍筋采用8100/200。4、柱GJ自重: N柱=0.4
23、5*0.5*6*25000=30000N N=1425559NN总=N+N柱=1455559 NM =MJG=M恒+M活+ M风=+11.0+13.85+54.22=+79.07KNm已知:基础埋深h=2.3mRg=20kN/mRm=19 kN/m(粘土)fak=280kpa首先按轴心基础估算基础底面积假定基础宽度b3m 则fa=fak+drm(d-0.5)=280+1.5*19*(2.3-0.5)=331.3kpaA=NK/(fa-rgd)=1455559/（331.3-20*2.3）=5.1m确定偏心受压基础底面积考虑偏心影响,将基底面积增加15%,即A=5.1*1.15=5.87m ,取
24、 b=2.3m;L=2.6m实际基础底面积为2.3*2.6=5.98 m6 m5、验算地基承载力:作用于基底的竖向力F=Nk+rGAd=1455.559+20*6*2.3=1731.559 kN作用于基底的弯距:M=+79.07KNm为了增加刚度,将基础长边L平行于弯距作用方向,则基础底面抗弯刚度W=bl2/6=2.3*2.62/6=2.6Pmax=F/A+M/W=(1731.559/6)+(79.07/2.6)=318.99kpaPmin=F/A-M/W=(1731.559/6)-(79.07/2.6)=258.19kpaPmax1.2f a =397.56kpaPO=1/2(Pmax+Pm
25、in)=288.59=fa 满足要求6、柱基配筋: 钢筋保护层厚度取40厚,fy=310 n/mm阶边弯距I-IMI-I=1/24Po*(L- a2)*(2b+b2)=1/24*288.59*(2.6-1.5)2*(2*2.3+1.3)=85.84 KNmAs1=M/0.9h01fy=85.84*106/(0.9*510*310)=603 mm沿b方向每米的配筋:As=603/2.3=262 mm阶边弯距II-IIMII-II=1/24Po*(L- a1)*(2b+b1)=1/24*288.59*(2.6-0.5)2*(2*2.3+0.4)=265.14 KNmAs1=M/0.9h01fy=265.14/(0.9*1010*310)=941 mm沿b方向每米的配筋:As=941/2.3=409 mm选12300 双向
