钢筋混凝土课程设计计算书

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=0.45*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=n