仓库大楼课程设计

1、 JIU JIANG UNIVERSITY 毕 业 设计（初稿）一、设计目的与要求、提供设计资料：（一）、本设计为百货公司仓库大楼，要求根据所学知识完成该大楼的部分结构设计施工图。（二）、提供设计资料：1、本工程±0.000相当于绝对标高4.000米，常见地下水位在天然地坪（即绝对标高3.700米）下0.500米处。2、屋面做法：卷材防水：40厚细石混凝土找平，内配4200钢筋。50200厚膨胀珍珠岩找平。15厚水泥砂浆找平层上做油膏、胶泥一度隔气。 现浇钢筋混凝土板。20厚纸筋粉底。 3、楼面做法：30厚水泥砂浆面层。现浇钢筋混凝土板。20厚纸筋粉底。4、楼、屋面使用可变荷载： 各

2、层楼面：二层楼面为：4.5KN/m2 三层楼面为：6.0KN/m2楼梯： 一三楼梯为：3.5KN/m2屋面荷载为： 0.5KN/m25、材料：1）混凝土：基础用C25，上部结构用C30。2）墙体： ±0.000以下采用MU10标准砖，M5水泥砂浆。±0.000以上采用MU10多孔砖，M5混合砂浆。3）墙面装饰： 外墙均为14厚1：3水泥砂浆底，6厚1：1水泥砂浆加107胶贴白色面砖。 内墙用18厚1：1：6混合砂浆，2厚纸筋灰面，刷白色内墙涂料2度。6、建筑平面布置图。二、结构选型与布局：1、结构方案选择：根据房屋的基本情况，本房屋结构形式采用砌体内框架结构体系。内框架结构

3、的特点是墙体和柱共同作为竖向承重构件，内框架结构房间布置比较灵活，所用材料可就地取材，耗钢量少，防火性和耐火性好。该房屋施工方法采用现浇整体式。房屋的建筑和结构平面布置见下面的图：2、板、梁、柱截面形式和尺寸的估算：1）跨度的确定主梁的跨度为L=6900mm。次梁的跨度为5700mm，主梁跨内布置两根次梁。板的跨度为2300mm。2）板厚确定： 最小厚度必须满足60mm。连续单向板h=mm。连续双向板h=mm。对工业的楼盖板，要求h80mm，因此：二、三层楼面板板厚取h=100mm，h0=h-20=80mm。屋面板板厚取h=100mm，h0=h-20=80mm。3）次梁截面尺寸的确定截面高度h

4、=mm，取h=450mm。截面宽度h=mm，取b=200mm（对于KL梁考虑到砖墙宽度取b=250mm）。4）主梁截面尺寸的确定：截面高度的确定：mm。对于轴的主梁截面高度取h=700mm。其梁净跨与截面高度比值：，满足要求。截面宽度的确定：mm，取b=300mm5）柱截面尺寸的确定:（有墙处的柱为构造柱，截面尺寸为： 300×250mm）。柱截面尺寸由满足长细比要求来确定：b（这里的H为层高：底层取基础顶面到二层板顶之间的距离，本工程基础顶面为室外地坪以下500mm，因此底层高度为h1=（3.9-0.03）+0.45+0.5=4.824.8m；二层以上高度取各层板顶之间的距离，h2

5、=h3=3.9m）。b=；取柱截面尺寸为：350×350mm。6）板面荷载标准值计算：、屋面板荷载标准值计算：荷载种类荷载标准值恒荷载防水卷材0. 40KN/m240mm厚细石砼找平层0.04×25=1.00KN/m2130mm珍珠岩隔热层0.13×10=1.30KN/m215mm厚水泥砂浆找平0.015×20=0.30KN/m2100mm厚钢筋砼板0.10×25=2.50KN/m220mm厚纸筋石灰抹底0.02×17=0.34KN/m2小计5.84KN/m2屋面活荷载0.5KN/m2、二、三层楼板荷载标准值计算：荷载种类荷载标准值恒

6、荷载30mm厚水泥砂浆面层0.03×20=0.6KN/m2100mm厚钢筋砼板0.10×25=2.0KN/m220mm厚纸筋粉底0.02×17=0.34KN/m2小计3.44KN/m2三层活荷载6.5KN/m2二层活荷载5.0KN/m2三、现浇砼屋面板及WCL设计：（一）现浇砼屋面单向板B1设计（取1m板宽作为设计单元）：因轴间板2，故按弹性理论计算连续单向板内力。板厚h=100mm，混凝土强度C30。1、荷载计算：恒荷载分项系数取G=1.2(或1.35)，活荷载分项系数取Q=1.4(或1.4×0.7=0.98)恒载设计值g1=1.2×5.84

7、=7.01KN/m，活荷载设计值q1=1.4×0.5=0.7 KN/m，或恒载设计值g2=1.35×5.84=7.88 KN/m，活荷载设计值q2=0.98×0.5=0.49 KN/m。p1= g1+q1 =7.01+0.7=7.71KN/m，p2= g2+q2 =7.88+0.49=8.37 KN/m7.71KN/m。取g=7.88 KN/m，q=0.49 KN/m2、计算简图：次梁的截面尺寸为：b×h=200mm×450mm板的剖面如图所示： 1）、跨度计算：跨度l0=2300mm，由于本工程为六跨连续板，计算内力时可按五等跨查内力系数表。

8、2）、计算简图如图所示： 3、内力计算采用折算荷载(人为地将恒载增大，活载减小后的荷载称为折算荷载)，取值如下：=+，=，弯矩值：M=k1+ k2，查表求得不同荷载组合下各截面的弯矩值，计算结果如下表：项次荷载图kkkkkM1MBM2MCM310.078-0.1050.033-0.0790.0463.36-4.521.42-3.401.9920.1000.0850.1320.1123-0.119-0.1640.0790.115-0.111-0.15组合项次Mmin（KN.m）+-4.68-3.55组合项次Mmax（KN.m）+3.4921.532.1024、正截面受弯承载力计算:板采用C30砼

9、，=14.3N/mm2，=1.43N/mm2，钢筋采用HPB235级，=210N/mm2，=100-20=80mm，板配筋计算如下表：最小配筋率：min=max(0.2%；45ft/fy%=45×1.43/210%=0.306%），故取min=0.306%，ASmin=0.306%×b×h=0.306%×1000×100=306mm2。截面弯 矩设 计 值（KN.m）（mm2）（mm2）实际配筋（mm2）13.492=0.0380.039=2123068200As=251.0B-4.68=0.0510.052=2723068150As=335.

10、021.53=0.0170.017=933068200As=251.0C-3.55=0.0390.04=2183068200As=251.032.102=0.0230.023=1253068200As=251.0(注意：板面钢筋的直径d8mm；间距S200mm)。 验算=0.078=0.614，满足要求。（二）次梁WCL设计：按弹性理论设计，截面尺寸200×450mm，混凝土C30，其断面简图如下：1、荷载计算：楼板传来恒载5.84KN/m2，楼板传来活载0.5KN/m2。荷载种类荷载标准值恒载板传来5.84×2.3=13.432KN/m次梁自重0.2×（0.45

11、-0.1）×25=1.75KN/m次梁侧面粉刷0.02×0.35×2×17=0.24KN/m小计15.42KN/m活荷载0.5×2.3=1.15KN/m恒荷载分项系数取G=1.2（或1.35），活荷载分项系数取Q=1.4（或1.4×0.7=0.98）恒荷载设计值g1=1.2×15.42=18.504KN/m活荷载设计值q1=1.4×1.15=1.61KN/m或恒荷载设计值g2=1.35×15.42=20.82KN/m活荷载设计值q2=0.98×1.15=1.13KN/mP1= g1+ q1=18

12、.5+1.61=20.11KN/mP2= g2+ q2=20.82+1.13=21.95KN/m二者取大P2=21.95KN/m，g2=20.82 KN/m，q2=1.13KN/m。2、计算简图：主梁尺寸为：300×700mm计算跨度：梁两端与主梁整体连接，故边跨、中间跨取主梁中心线距离计算，l0=5700mm，并按五等跨连续梁简化计算，计算简图如下：3、内力计算：采用折算荷载，取值如下：g，=g+0.25q=20.82+0.25×1.13=21.10KN/m，q，=0.75q=0.75×1.13=0.85KN/m弯距值：M=，剪力值V=，查表求得，不同荷载组合下

13、各截面的内力值，计算结果如下表：项次荷载图kkkkkkkkkkM1MBM2MCM3VAVBLVBRVCLVCR0.078-0.1050.033-0.0790.0460.394-0.6060.526-0.4740.50053.47-71.9822.62-54.1631.5347.39-72.8863.26-57.0160.140.1000.0850.4472.762.352.17-0.119-0.6200.598-3.29-3.002.90.0792.18-0.111-0.5760.591-3.07-2.792.86组合项次（KN.m）+-75.27-57.23组合项次（KN.m）+56.232

14、4.833.88组合项次（KN）+49.56-75.8866.16-59.863.004、承载力计算：采用C30混凝土， fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2， 钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2，截面有效高度h0，B支座取h0=h-60=450-60=390mm，其余截面取h0=h-30=450-30=420mm。1）正截面承载力计算：跨中截面翼缘宽度取值：按计算跨度考虑，=1900mm。 按梁净距考虑，=b+Sn=200+（2300-200）=2300mm。 按翼缘高度考虑，0.1不予考虑。上述三项取小者，即=1900mm由于>，属于第一类T型截面次梁的正截面

15、配筋计算如下表:截面弯矩设计 值（KN.m）b()（mm2）（mm2）实际配筋（mm2）156.2319004200.0120.012456194218As=509B-75.272003900.1730.191710194318As=763224.819004200.0050.005190194214As=308C-57.232003900.1320.142528194318As=763333.8819004200.0070.007266194314As=3082）斜截面承载力计算：截面尺寸的复核：<4，故截面尺寸按下式验算：>，故截面尺寸满足要求。3）计算所需箍筋：采用6双肢箍筋

16、，计算支座B左侧截面：V=75.88,所以，三者取小值S=150mm。按6150mm双肢箍筋。四、主梁设计（WL）：（一）、主梁内力计算：1、永久荷载标准值作用下的内力计算：1）、内力计算简图： 计算跨度：取中中的距离，即L=6900mm。支座形式：由于主梁的线刚度大于柱刚度5倍以上，故梁柱交点可按铰支考虑。荷载计算：（主梁自重近似按集中荷载考虑）次梁传来永久荷载标准值： 15.42×6.9=106.40主梁自重：0.3×(0.70-0.10)×25×6.9/3=10.35主梁粉刷：2×(0.70-0.10)×0.02×17

17、×6.9/3=0.94永久荷载标准值：=117.692）、内力计算（查等跨连续梁内力表：剪力）得：取出“截离体”分别求出： 3）、永久荷载标准值作用下的弯矩图和剪力图： 2、活荷载（活荷载作用在左跨时）标准值作用下的内力计算：1）、内力计算简图： 计算跨度：取中中的距离，即L=6900mm支座形式：由于主梁的线刚度大于柱刚度5倍以上，故梁柱交点可按铰支考虑。荷载计算：活荷载标准值2）、内力计算（查等跨连续梁内力表：剪力）得：取出“截离体”分别求出：3）、活荷载标准值作用下的弯矩图和剪力图： 3、活荷载（活荷载作用在右跨时）标准值作用下的内力计算：1）、内力计算简图： 计算跨度：取中-

18、中的距离，即L=6900mm支座形式：由于主梁的线刚度大于柱刚度5倍以上，故梁柱交点可按铰支考虑。荷载计算：活荷载标准值2）、内力计算：由于活荷载的结构，活荷载与活荷载完全对称，所以内力、弯矩也对称，但剪力反对称。3）、活荷载标准值作用下的剪力图和弯矩图如下： 4、各工况（荷载标准值作用）下的剪力和弯矩包络图： 5、求各控制截面上的最不利内力设计值：由上述求得：1）、跨间最大正弯矩设计值（M1max或M2max）：取M2max=M1max2）、支座B最大负弯矩设计值（MBmax)）： 取MBmax=379.87KN.m3）、边支座最大剪力设计值（VAmax或VCmax）：取VAmax=|VCm

19、ax4）、中间支座最大剪力设计值（VBLmax或VBRmax）： 取|VBLmax|=VBRmax=220.35KN（二）、主梁截面设计：梁截面有效高度：跨间截面 支座截面砼等级：C30，钢筋：HRB335。1、梁跨间正截面配筋计算：1）、Mmax的确定：取弯矩设计值包络图中的M1max，M1max=M=255.7KN.m。2）、按T形截面翼缘宽度的取值：a、按计算跨度考虑：=。b、按梁净距考虑：=300+(5700-300)=5700。c、按翼缘高度考虑，不予考虑。取上述较小者，即=。3）、由于属于第一种类型T形梁。跨间实际配筋：225+122=1362实际配筋率（或45ft/fyh/h0=

20、45×1.43/300×700/665=0.23%），满足要求。2、主梁支座正截面配筋计算：1）、Mmax的确定：由弯矩设计值包络图中的MBmax，（MBmax=379.87KN.m）来求柱边的弯矩MclMBmax-0.5（G+Q）hc （hc为柱的截面高度）：G+Q=1.2×117.69+1.4×6.55=150.41KN或G+Q=1.35×117.69+1.4×0.7×6.55=165.31KN，取G+Q=165.31KNMclMBmax-0.5（G+Q）hc2）、按矩形截面考虑，采用双筋截面，1312。3）、计算主梁支

21、座配筋面积：由于，所以： 支座实际配筋：425=1964实际配筋率（或55ft/fyh/h0=55×1.43/300×700/630=0.31%），满足要求。3、梁B支座截面配筋计算：1）、Vmax的确定：取剪力设计值包络图中的VBrmax，VBRmax=220.35KN2）、验算截面最小尺寸：为避免斜压破坏，同时又防止斜裂缝跨度，需要验算：当，属于厚腹梁，即为一般梁。截面符合要求。3）、验算是否按计算配置箍筋：故需要进行配箍计算。a、假定选用8双肢箍：所以即则S150.3×2÷0.188=535mmb、按满足最小配箍率要求：c、按满足构造要求，箍筋间距

22、S3Smax（Smax=250mm）最后S1S3中的最小者为箍筋的间距：S=200mm。（注：若支座B截面箍筋的间距是按计算控制的话，还要计算支座A截面、支座B左截面和支座C截面斜截面承载力计算）。4、主次梁相交处附加箍筋计算：次梁传来集中设计值：F1=1.2Gk+1.4Qk=1.2×117.69+1.4×6.55=303.4KN或F1=1.35Gk+0.98Qk=1.35×117.69+0.98×6.55=165.3KN附加箍筋选用8双肢箍，因此附加箍筋的个数为：，实际选用次梁附加箍筋两侧各 385、梁腰筋配置因梁高700>450mm，按规范构造

23、要求配置腰筋412，拉结筋8，间距为设置处箍筋间距的2倍。腰筋212：As=226mm2>0.1%bh=0.1×300×700=210mm2，满足要求。（三）、梁最大裂缝宽度验算（荷载采用标准值）：由弯矩标准值包络图中B支座弯矩值计算来计算柱边的弯矩标准值：277.97-0.5×(117.69+6.555)×0.35=256.23KN.m纵向受拉钢筋的等效直径：按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋的配筋率：裂缝截面处纵向受拉钢筋重心处的拉应力：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数：0.4最大裂缝宽度： 满足要求。五、现浇板式楼梯设计：本设计采用板

24、式楼梯，平面布置如图所示： 1、楼梯梯段板设计：板倾斜角，。板厚为板斜长的1/30，即。本工程梯板厚取h=135mmTLA取bh=250300 TL1，TL2取bh=200350 1）、荷载计算：荷载种类荷载标准值恒荷载30mm厚水泥砂浆面层（0.3+0.15）×0.03×20/0.3=0.9KN/m三角形踏步0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.875 KN/m混凝土斜板0.3/COSa0.135×25/0.894=3.775 KN/m20mm厚纸筋石灰抹底0.3/COSa0.02×17/0.894=0.380 KN

25、/m小计6.93 KN/m活荷载3.5 KN/m取13.216 KN/m恒荷载分项系数取=1.2（或1.35），活荷载分项系数取=1.4（或1.4*0.7=0.98）1.2×6.93+1.4×3.50=13.216 KN/m1.35×6.93+1.4×0.7×3.5=12.786KN/m13.216 KN/m取荷载设计值P=13.216KN/m。2)、截面设计：板水平计算跨度。弯矩设计值：板有效高度采用C30混凝土，HRB335，最小配筋率：，故取。选用10130,；。2、平台板设计：平台板厚h=80mm。1）、荷载计算恒荷载种类恒荷载标准值恒荷载30mm厚水泥砂浆面层0.03*20=0.6KN/m80mm厚钢筋砼板0.08*25=2.0 KN/m20mm厚纸筋石灰抹底0.02*17=0.34 KN/m小计2.94 KN/m活荷载3.5 KN/m恒荷载分项系数取=1.2（或1.35），活荷载分项系数取