参考钢筋混凝土结构设计课程设计计算说明

1、文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.混凝土结构课程设计计算说明书设计题目：现浇楼盖、梁式楼梯及单层厂房结构设计学 院 系：土木工程学院专业： 土木工程班级：土木 081学生姓名：王伟钢学号： 006指导教师：蒋隆敏职称：教授最终成绩：2010 年7月1文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.目录绪 论 40.1设计目的 40.2设计概述 4第 1 章 混凝土结构单向板肋梁楼盖设计 51.1设计资料 51.2板的计算 61.3次梁的计算 91.4主梁的计算 13第 2 章现浇钢筋混凝土梁式楼梯设计

2、202.1设计资料 202.2踏步板（ TB 1）的计算和配筋202.3楼梯斜梁（ TL2）的计算和配筋222.4平台板（ TB 2）的计算和配筋242.5平台梁（ TL 3）的计算和配筋25第 3 章厂房设计 273.1设计资料 273.2结构构件选型及柱截面尺寸确定283.3荷载计算 293.4排架内力计算 323.5内力组合 423.6柱的截面设计 463.7基础设计542文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.结论 63致谢 64参考文献 653文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理.word

3、 版本可编辑 .欢迎下载支持.绪论0.1 设计目的通过此次课程设计，了解工业与民用建筑结构设计内容、程序和基本原则，学习设计计算方法和步骤， 提高设计计算和制图能力， 巩固所学的理论知识和实际知识，并学习运用这些知识结合先行的规范解决工业与民用房屋设计中的实际问题。0.2设计概述本次设计共有三个设计组成， 分别为混凝土结构单向板肋梁楼盖设计、 现浇钢筋混凝土梁式式楼梯设计和金加工车间。混凝土结构单向板肋梁楼盖设计主要是对板、 次梁和主梁的设计。 现浇钢筋混凝土梁式式楼梯设计主要是梯段板、 斜梁、平台板和平台梁的设计。 金加工车间主要是对柱子、牛腿和基础的设计。4文档收集于互联网，如有不妥请联系

4、删除.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.第 1 章 现浇钢筋混凝土肋形楼盖设计1、设计资料某多层工业建筑仓库楼盖，采用整体式钢筋混凝土结构，楼盖梁格布置如1.1 图所示。图 1.1 梁板结构平面布置图1.1、露面构造做法： 20 厚水您砂浆面层，板底混合砂浆抹灰 20 厚，梁底、梁侧抹灰 15 。1.2、楼面活荷载标准值10KN/ 。1.3、横载分项系数为 1.2；活荷载分项系数为 1.3（因楼盖楼面活荷载标注值大于 410KN/ ）。1.4、材料选用：混凝土C25（ f c11.9N / mm2 , ft1.27N / mm2 )，梁内首例主 筋 采 用HR

5、B335级 钢 ( f y300N / mm2 ) ， 其 余 采 用HRB235级 钢( f y210N / mm2 )。5文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 .2、板的计算板按考虑塑性内力重分布方法计算。办的l 260003 ，按单向板计算。l12000板 的厚 度按构造 要求取 h 80mml1200050 。次梁截面高度取4040l26000250mm，板尺寸及支承情况如图 1.2ah 450mm400mm，截面取 b1515所示。图 1.2 板的尺寸和计算简图（a）板的尺寸；（b）计算简图（ 1）荷载恒载标准值0

6、.02m×20kN/m3=0.4kN/m220mm 水泥砂浆面层80mm 钢筋混凝土板0.08m×25kN/m3=2.0kN/m220mm 混合砂浆抹灰0.02m×17kN/m 3=0.34kN/m2线恒载设计值g 1.22.74kN / m 3.29kN / m线活载设计值q1.3 10kN / m 13kN / m合计g+q=16.29kN/m6文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.（ 2）内力计算计算跨度边跨lnh2.0m 0.12m0.25m0.08mm2221.795取 l 0 1.17

7、5m中间跨l 0 2.0m 0.25m1.75m计算跨度差 (1.795m1.75m) /1.75m2.6%10% ，说明可按等跨度连续板计算内力（为简化计算，统一取l01.175m ）。取一米宽板带作为计算单元，计算简图如 1.2b 所示。连续板各截面的弯矩计算简见表1.1。表 1.1连续板弯矩计算截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨中间支座内、中间跨跨内弯矩计算系数4.77-4.773.28-3.75（ 3）截面承载力计算b1000mm, h80 mm, h080mm20mm60 mm,11.0, 连续板各截面的配筋计算见表 1.2表 1.2连续板各截面配筋计算边区板带（，轴线间）中间区板

8、带（轴线间）板带部离端第二离端第二离端第跨跨内、中间边跨离端第跨跨内、中间边跨位截面跨内二支座中间跨跨支座跨内二支座中间跨支座内跨内4.77-4.773.28-3.754.77-4.773.28×-3.75 ×0.8=2.6240.8=-30.1110.1110.0770.0880.1110.1110.0620.0710.1180.1180.08020.09230.1180.1180.06410.0737401401273314401401218251选配钢筋实配钢筋403403314314403403314314面积 mm2中间区板带 轴线间，各内区格板的四周与梁整体连接

9、，故各跨跨内和中间7文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.支座考虑板的内拱作用，计算弯矩降低20%。连续板的配筋示意图如图1.3a、b 所示。图 1.3 板的配筋示意图（a）边区板带；（b）中间区板带8文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.3、次梁计算次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。取主梁高 h600mml 36000mm500mm ,主梁宽 b 300mm ，次梁有关尺寸12 12及支承情况如图 1-4a 所示。图 1-4 次梁的尺寸及计算简图（a）次梁尺

10、寸 （ b）计算简图(1)荷载恒载设计值由板传来3.29kN / m22.0m6.58kN / m次梁自重1.2 25kN / m30.25m ( 0.45m 0.08m)2.775kN / m梁侧抹灰1.2 17kN / m30.015m(0.45m 0.08m)20.226kN / m活荷载设计值由板传来q1.310kn / m22.0m 26kN / m（ 2）内力计算计算跨度边跨ln6.0m0.3m0.12m5.73m2取 l0 5.85m 。中间跨l0ln6.0m 0.3m5.7m跨度差(5.85m5.7m) / 5.7m2.6%10%说明可以按等跨连续梁计算内力。计算简图如图1.4

11、b 所示。连续梁各截面弯矩及剪力计算分别见表1.3 和表 1.4。表 1.3连续次梁弯矩计算截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨中间支座内、中间跨跨内弯矩计算系数110.70-105.1072.25-82.57表 1.4连续次梁剪力计算截面端支座内侧离端第二支座外离端第二支座内中间支座外侧、侧侧内侧剪力计算系数0.450.60.550.5591.74121.68111.54111.549文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 .（ 3）截面承载力计算次梁跨内截面按 T 形截面计算，翼缘计算宽度为：边跨bf'15850m

12、m 1950mm b s0250mm1750mm2000mm31离端第二跨、中间跨b'mmmmf570019003次梁梁高h450mm, h0 450mm 35mm415mm翼缘厚h'mmf80判别 T 形截面类型：按第一类T 形截面试算。跨内截面sM0.02311 2 s 0.0233hf' / h080mm/ 415mm0.1931 fcbf' h02因此各跨中截面均属于第一类T 型截面。支座截面按矩形截面计算，离端第一支座按布置两排纵筋考虑，取h0450mmm60mm390mm ，其他中间支座按布置一排纵筋考虑，h0415mm。连续次梁正截面及斜截面承载力

13、计算分别见表1.5 及表 1.6。表 1.5连续次梁正截面承载力计算截面边跨跨内离端第二跨跨中间支座离端第二支座内、中间跨跨内110.70-105.1072.25-82.57（ sM0.0280.2320.0180.1612 ）1 f cbh00.02840.26790.01820.17669001036569726选配钢筋实配钢筋面积 mm28921137656735表 1.6连续次梁斜截面承载力计算截面离端第二支离端第二支中间支座内端支座内侧座外侧座内侧侧、外侧91.24121.68111.54111.54308656>V290062>V290062>V308656>

14、;V92234>V86678<V86678<V92234<V10文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 .选配钢筋101101101101按构造配筋295416570实配箍筋间距 s / mm200200200200配筋率验算：ASV101mm20.25%svmin 0.24% 满足要求。sv250mm160mmbs次梁配筋示意图如图1-5 所示。图 1-5连续次梁配筋示意图4、主梁计算主梁按弹性理论计算。柱高 H4.5m ，设柱截面尺寸为 b h 400mm 500mm 。主梁有关尺寸及支承情况如图

15、1-6a 所示。图 1-6 主梁的尺寸及计算简图（a）主梁尺寸 （b）计算简图（ 1）荷载恒载设计值由次梁传来9.58kN / m6m57.48kN主梁自重（折算为集中荷载）梁侧抹灰 (折算为集中荷载 )活荷载设计值由次梁传来Q26kN / m6m156kN合计GQ223.5kN（2）内力计算边跨0.5ml n 6.0m 0.12m5.63m2取 l 06.0m 。中间跨ln6.0m0.5m5.5ml0l nb5.5m0.5m6.0m跨度差(6.0m6.0m) / 6.0m 0，故可按等跨连续梁计算。由于梁柱线刚度较柱的先刚度打得多，故主梁可视为绞支柱顶上的连续梁，计算简图如图 1-6b 所示

16、。在各种不同分布的荷载作用下的内力计算，可采用等跨的内力系数表进行，跨内和支座截面的最大弯矩及剪力按下式计算：式中系数 K 值由混凝土结构设计书中附录 7 中查得，具体计算结果以及最不利荷载组合见表 1. 7 及表 1.8。见表中最不利荷载组合下的弯矩图及剪力11文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.图分别叠画在坐标图上， 即可得主梁的弯矩包络图及剪力包络图， 如图 1-7 所示。表 1.7 主梁弯矩计算序计算简图号0.2380.1110.1110.238-0.286-0.191-0.28695.1844.9644.9695.

17、18-115.83-77.36-115.830.2860.222-0.143-0.095-0.143267.70207.79-133.85-88.92-133.850.2260.1940.282-0.321-0.048-0.155211.536181.58263.95-300.46-44.93-145.080.1750.175-0.095-0.286-0.095163.8163.8-88.92-267.70-88.920.274-0.1780.048-0.012256.46-166.6144.93-11.230.198-0.131-0.1430.036185.33-122.62-133.853

18、3.70最+362.87252.75-249.68-166.28-249.68不+306.71226.54359.13-416.29-122.28-260.91利荷+208.76208.76-204.75-345.05-204.75载+351.64-282.44-32.43-127.06位置+230.71-238.45-211.20-82.13表 1.8主梁剪力计算序计算简图号0.714-1.2861.095-0.9050.905-1.0951.286-0.714-86.8173.91-61.0961.09-73.9186.81-48.2048.2012文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文

19、档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.0.857-1.1430.0480.0480.952-1.0480.1430.143136.5-178.317.497.49148.51-163.4922.3122.310.679-1.3211.274-0.726-0.107-0.1071.155-0.845105.92-206.08198.74-113.16-16.69-16.69180.18-131.82-0.095-0.0950.810-1.1901.190-0.8100.0950.095-14.82-14.82126.36-185.64185.64-126.3614.8

20、214.820.822-1.1780.2260.226-0.06-0.060.0120.012128.23-183.7735.2635.26-9.36-9.3618.7218.72-0.131-0.1310.988-1.0120.1780.178-0.036-0.036-20.44-20.44154.13-160.9128.3028.30-5.72-5.72最+ 184.70-265.1181.40-53.600209.600-237.401109.11-25.89不+ 154.12-292.88272.66-124.34444.40-90.61266.99-180.02利荷+ 33.38-1

21、01.63200.657-246.73246.73-200.27101.63-33.38载+ 176.43-270.57109.169-25.3351.73-83.27105.53-29.48位置+ 27.76-107.24228.041-222.0089.39-45.6181.08-53.92图 1-7 主梁的弯矩包络图及剪力包络图（ 3）截面承载力计算主梁快内截面按T 形截面计算，其翼缘计算宽度为：h'f1 l01 6000mm 2000mmb s0 300mm5700mm 6000mm，并取33h0600mm 35mm 565mm 。判别 T 形截面类型：按第一类 T 形截面试算

22、。sM362.87 106 N mm2 0.048 ，查表得'2221 fcbf h01.0 11.9N / mm2000mm 565 mm0.0492hf'80mm，故各跨内截面均属于第一类 T 形截面。h00.1415565mm支座截面按矩形截面计算，取 h0600mm 80mm520mm （因支座弯矩较大考虑布置双排纵筋，并布置在次梁主筋下面）。跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算，取 h0 600m 60mm540mm 。主梁正截面及斜截面承载力计算分别见表1.9 及表 1.10。表 1.9 主梁正截面承载力计算截面边跨跨B 支座C 支座中间跨内内362.87-416.

23、29345.05-88.89252.7555.87555.875360.41289.1813文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.0.0480.3730.2990.0850.0340.04920.49610.36600.08900.03462205307022645721551选配钢筋实配钢筋面积/ mm22214348425027601610表 1.10主梁斜截面承载力计算截面A 支座内侧B 支座外侧B 支座内侧C 支座184.695-292.881272.651246.728464100>V464100>V46

24、4100>V464100>V138684<V138684<V138684<V138684<V选用箍筋双肢 8双肢 8双肢 8双肢 8101101101101300实配箍筋间距200200200200207617207617207617502383230选配弯筋实配弯筋面积490.9490.9490.9（ 4）主梁吊筋计算由次梁传来全部集中力GQ 57.48kN156kN 213.48kN则AsG Q213.48 103 N503.3mm22 f y sin2 300N / mm2 0.707选配吊筋2 18(As509mm2 ) 。主梁的配筋示意图如图1-8

25、 所示。图 1-8主梁的配筋示意图5、施工图板、次梁配筋图和主筋配筋图见图纸。材料表见表 1.11。表 1.11板的钢筋表编号简图直筋长度 /mm根数总长 /m钢筋用量、 kg102370198540.5333.5 82030198203.980.5 8279019505440.52149.0 87403223.79.4 81430484692.1273.4 8530332176.069.5 859804852900.31145.614文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.钢筋总量： 10333.5kg=0.33t83743.

26、4kg=3.74t15文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.第 2 章 现浇钢筋混凝土梁式楼梯设计1、设计资料已知某多层工业建筑现浇钢筋混凝土楼梯，活荷载标准值为3kN/m 2，踏步面层为 30mm 厚水磨石（ =0.65kN/m2 ),底面为 20mm 厚混合砂浆（ =17kN/m 3），混凝土为 C25， fc 11.9 N/mm 2ft 1.27N / mm2 ） ,梁中受理钢筋为 HRB335 级，f y =300kN/mm 2，其余钢筋采用HPB235， f y =210kN/mm2，结构布置如图所示。图 2-1楼梯

27、结构布置及剖面图2、踏步板（ TB 1）计算踏步板计算截面及计算简图如图2-2 所示。(1)荷载计算踏步尺寸 ac280mm 150mm，斜板厚度取 t=40mm图 2-2 梯段踏步板计算截面及简图（a）计算截面 （b）计算简图则截面平均高度150mm40mmmm ，取恒载分项系数，活荷载h0.88151201.2分项系数 1.4。2恒荷载踏步板自重1.2 0.12m0.28m25kN / m31.008kN / m踏步面层重1.2(0.28m0.15m) 0.65kN / m20.3354kN / m踏步抹灰重0.28mmkNm3kN/m1.20.0217/0.12960.8815使用活荷载

28、q1.4 3kN / m20.28m 1.176kN / m总计（2）内力计算斜梁截面尺寸取 bh150mm 300mm，则踏步板计算跨度为16文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理 .word版本可编辑 .欢迎下载支持 .踏步板跨中弯矩：（3）截面承载力计算踏步板计算截面尺寸：故踏步板应按构造配筋，每踏步采用2 8（ As 101mm2），取踏步板内斜板分布钢筋 8 200mm 。配筋示意图如图2-3a 所示。3、楼梯斜梁（ TL 1）计算（1）荷载计算踏步板传来121kNm2.649kN / m (1.3m0.15m)7.569 /20.28m斜梁自重1.20.

29、30m0.04mm25kN/m311.327kN / m0.150.8815斜梁抹灰1.2mm0.02m17kN/m3120.24kN / m0.300.040.8815总计（2）内力计算取平台梁尺寸 bh200mm400mm ，斜梁水平方向计算跨度为：斜梁跨中截面弯矩及支座截面剪力分别为：17文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.（ 3）承载力计算斜梁按 T 形截面进行配筋计算，取 h0has300mm 35mm 265mm 。翼缘有效宽度 b'f 按到 L 形截面计算：按梁的跨度考虑'l 3560mmmmb

30、f66593按翼缘宽度考虑's01300mmbfb150mmmm28002按翼缘高度考虑h'f / h040mm/ 265mm0.151 0.10取bf'593mm首先按第一类 T 形截面进行试算：结构确定为第一类T 形截面，故故选用 212（ As226mm2 ）。图 2-3 梁式楼梯踏步板及斜梁配筋图故可按构造配制箍筋，选用双肢箍：8 200mm, s smax 200mm 。楼梯踏步板，斜梁配筋，如图2-3b 所示。4、平台板（ TB-2 ）计算取板厚 h 80mml1720mmh as80mm20mm 60mm，404043mm, h0板的尺寸及支承情况见图2-

31、4a 所示。图 2-4 （ a）平台板支承情况（ b）计算简图（ 1）荷载计算恒荷载30mm 水磨石1.2 1.0m0.65kN / m20.78kN / m80mm 钢筋混凝土板1.2 0.08m 1.0m25kN / m2.4kN / m20mm 混合砂浆1.2 0.02m 1.0m17kN / m0.34kN / m活荷载1.4 1.0m3.0kN / m25.2kN / m（2）内力计算b200mm跨度l 0l na120mmmm，1500mm21720计算简图如图 2-4b 所示。2跨中弯矩M1 qq l02 1 8.72kN / m 1.722 m23.225kN m88选配 8

32、180( As279mm2 ) 。平台板（ TB 2）配筋示意图如图2-5 所示。图 2-5平台板配筋示意图5、平台梁设计18文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.取平台板尺寸计算跨度 l03600mm 。平台梁尺寸及支承、计算简图情况如图2-6 所示。图 2-6 平台梁支承情况及计算尺寸（a）支承情况 （b）计算尺寸（ 1）荷载计算TB2 传来平台梁自重1.2 (0.40 m 0.08m)0.20 m25kN / m21.92kN / m梁侧抹灰1.2 (0.40m 0.08m)0.02m17kN / m20.131kN /

33、 m斜梁传来F= 9.137kN / m3.56m16.264kN2（2）内力计算跨中弯矩：支座边缘剪力正截面选配 3 14( As461mm2 ) 。斜截面故截面尺寸满足要求。故可按构造配箍筋，选配8 200mm, ssmax200mm平台梁配筋示意图如图2-7 所示。图 2-7平台梁配筋示意图19文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.第 3 章单层工业厂房设计1、设计资料1.1 金工车间跨度 18m、总长 96m、柱距取 6m。1.2 车间内设有 2 台 200/50KN 中级工作制吊车，其轨顶设计标高如图所示。1.3 建

34、筑地点：株洲市郊区。1.4 车间所在场地： 地坪下 1m 内为填土，填土下 4m 内为均匀亚粘土， 地基承载力设计值 f=200KN/m 2，地下水位 -5.0m，无腐蚀。基本风压 w。=0.35KN/m 2，基本雪压 S。=0.45KN/m 2.1.5 厂房中标准构件选用情况：（1）屋面板采用 G410（一）标准图集中的预应力混凝土大型屋面板，板重（包括灌浆在内）标准值为1.4KN/m 2 ，屋面板上做二毡三油，标准值为0.35KN/M 2。（2）天沟板采用 G410（三）标准图集中的 TGB77-1，板重标准值 2.02KN/m 。（3）屋架采用 G415（三）标准图集中的预应力混凝土折线

35、型屋架 YWJA-24 ，屋架自重标准值106KN/ 每榀。（4）吊车梁采用 G425 标准图集中的先张法预应力混凝土吊车梁 YXDL6-8 ，吊车梁高 1200mm，翼缘宽 500mm，梁腹板宽 200mm，自重标准值 44.2KN/ 根，轨道及零件重 1KN/m ，辎重道及垫层构造高度 200mm。图 3-1 厂房剖面图20文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.（5）材料：A柱：混凝土 C30（f c=15N/mm2，f cm=16.5N/mm2， ft=2.0N/mm2）B基础：混凝土C15（Fc=7.5n/mm2， fcm=8.5N/mm2,ft=0.9N/mm2）2、主要构件选型及截面尺寸由图 3-1